JAVA程序设计(1).ppt

1、Java程序设计,Java Programming Spring，2010 计算机应用（专）,2/81,Java的输入输出与文件处理,第10章,3/81,通过本章的学习，主要掌握以下知识点： 流的概念 基本的输入输出流 标准输入输出 Reader和Writer流类 对文件的随机访问 本章的重点： 流的应用 本章的难点： 流的应用,4/81,I/O,输入(Input)/输出(Output)系统，简称为I/O系统， 对于输入/输出问题，Java将之抽象化为流(Stream)对象来解决，对不同的输入/输出问题，提供了相应的流对象解决的方案。 流式输入输出的特点是数据的获取和发送沿数据序列的顺序进行，

2、即每一个数据都必须等待排在它前面的数据，等前面的数据读入或送出之后才能被读写。,5/81,10.1 Java的输入输出类库,利用java.io类库中所提供的输入输出类，Java程序不但可以很方便地实现多种输入输出操作，而且还可实现对复杂的文件与目录的管理。,6/81,java.io 包,java.io包中定义与输入、输出流相关的类和接口，构成了Java语言的I/O框架。 java.io包中定义的各种各样的输入输出流类，它们都是Object类的直接或间接子类，每一个流类代表一种特定的输入或输出流。 import java.io.*;,7/81,流的类结构,流的实现是在java.io包的类层次结构

3、上。 以四个顶层抽象类为基础，衍生出系列具体的类，来完成各种输入/输出。 InputStream,OutputStream：用于字节的读/写。 Reader,Writer：用于文本(字符)的读/写。 实际使用的是它们的子类的对象。,8/81,10.1.1 流的概念,流(Stream)是指计算机各部件之间的数据流动。 按照数据的传输方向，流可分为输入流与输出流。 Java里的流序列中的数据既可以是未经加工的原始二进制数据，也可以是经过一定编码处理后符合某种格式规定的特定数据。,9/81,什么是流,流是数据的有序序列。 流可分为输入流和输出流： 输入流指从某个数据来源输入的数据序列， InputS

4、tream和Reader处理输入 输出流指将向某个数据目的地输出的数据序列， OutputStream和Writer处理输出,10/81,输入流、输出流,输入流、输出流分别如下图所示。,输入流示意图,输出流示意图,11/81,10.1.2 输入输出流类库,Java的流类都封装在java.io包中，在该类库中的每一个类都代表了一种特定的输入或输出流。,12/81,字符流和字节流,java.io包中类和接口从功能上主要分为字符流类型和字节流类型 字符(character)流是指数据序列的基本构成单位是16位的Unicode字符数据，如各类基于字符编码的文本文件。 字节(byte)流是指数据序列的基

5、本构成单位是8位的字节数据，如各类基于二进制数据的文件。,13/81,文本文件(Text Files) vs. 二进制文件(Binary Files),文本文件: Three bytes: “1”, “2”, “7” ASCII (binary): 00110001, 00110010, 00110111 二进制文件: 非字符文件，如：图片、声音、word文档。,14/81,10.2 使用InputStream和OutputStream流类,字节流可分为输入字节流和输出字节流 抽象类 InputStream 用于表示所有输入字节流 抽象类 OutputStream 用于表示所有输出字节流 In

6、putStream和OutputStream类是Java里用来处理以位(bit)为主的流，也就是说，除了纯文本文件之外，它们也可用来处理二进制文件(binary file)的数据。,15/81,InputStream和OuputStream两个抽象类的子类,16/81,10.2.1 基本的输入输出流,1InputStream流类,InputStream流类中包含一套所有输入都需要的方法，可以完成最基本的从输入流读入数据的功能。,17/81,InputStream类,该抽象类作为所有输入字节流类的基类，声明用于读取字节流数据的通用方法。 public abstract int read() th

7、rows IOException; public int read(byte buf, int offset, int count) throws IOException; public int read(byte buf) throws IOException; public long skip(long count) throws IOException; public int available() throws IOException; public void close() throws IOException;,18/81,表10.1 InputStream类的常用方法,19/81

8、,InputStream类,当创建InputStream类对象时，便自动打开了对象所表示的输入流 InputStream所有与输入相关的方法声明抛出异常类IOException InputStream类的对象在完成数据输入后，除标准输入流类对象System.in外，必须调用close方法关闭输入流，通常可将该方法的调用放入finally语句块中。,20/81,2OutputStream流类,OutputStream类中包含一套所有输出都需要的方法，可以完成最基本的向输出流写入数据的功能，其中常用的方法及功能见表10.2。,21/81,OutputStream类,该抽象类作为所有输出字节流类的基

9、类，声明用于输出字节流数据的通用方法： void write(int b) throws IOException; public void write(byte buf, int offset, int count) throws IOException; void write(byteb) throws IOException; void flush() throws IOException; void close() throws IOException;,22/81,表10.2 OutputStream类的常用方法,23/81,由于InputStream、OutputStream是抽象类

10、，所以在具体应用时使用的都由它们所派生的子类； 不同的子类，用于不同情况的数据输入输出操作。,10.2.2 输入输出流的应用,24/81,1文件输入输出流 文件输入流FileInputStream 文件输出流FileOutputStream 主要负责完成对本地磁盘文件的顺序输入输出操作。,25/81,InputStream和OuputStream两个抽象类的子类,26/81,文件的读写,FileOutputStream/FileInputStream 是抽象类InputStream/OutputStream的子类. 它们生成与文件链接的字节流。 为打开文件，只需创建FileOutputStre

11、am/FileInputStream类的一个对象，在构造函数中以参数形式指定文件的名称。 FileInputStream不支持mark/reset操作,27/81,文件的读写,FileInputStream类和FileOutputStream类的构造函数是创建一个输入输出的对象，通过引用该对象的读写方法，来完成对文件的输入输出操作。 在构造函数中，需要指定与所创建的输入输出对象相连接的文件。 要构造一个FileInputStream对象，所连接的文件必须存在而且是可读的； 构造一个FileOutputStream对象如果输出文件已经存在且可写，该文件内容会被新的输出所覆盖。,28/81,Jav

12、a文件路径的表示： Java约定是用UNIX和URL风格的斜线(/)来作路径分隔符； “c:/java/test.java” 如果用Windows/DOS所使用的反斜线( )的约定，则需要在字符串内使用它的转义序列( )。 “c:javatest.java”,29/81,FileInputStream类,从InputStream中派生出来，其所有方法都从InputStream类继承而来。 基本操作步骤：1建立文件的输入流对象 2从输入流中读取字节 3关闭流 常用构造方法 public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundExcepti

13、on public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException 均会抛出FileNotFoundException异常 构造方法参数指定的文件称作输入流的源 FileInputStream fin = new FileInputStream(“c:javatest.java”);,30/81,FileInputStream:文件字节流的读取,read方法给程序提供从输入流中读取数据的基本方法。 read方法将顺序读取流，直到流的末尾或流被关闭(close()方法)。 read方法的格式 public int read() th

14、rows IOException 从输入流中顺序读取单个字节的数据，以int类型返回；如果已到达文件末尾，则返回 -1 。 public int read(byte b) throws IOException; public int read(byte b, int off, int len); throws IOException 把多个字节读到一个字节数组中,返回实际所读的字节数。,31/81,FileInputStream例1,/* class example FileIn.java */ import java.io.*; public class FileIn public stat

15、ic void main(String args) try FileInputStream fin = new FileInputStream(“c:javatest.java”); int input; while (input = fin.read() != -1) System.out.print(char)input); fin.close(); catch(IOException ie) System.out.println(e); ,32/81,FileInputStream例2,/* class example FileIn_Out.java */ /* assumes each

16、 char is a single byte */ import java.io.*; public class FileIn_Out public static void main(String args) try FileInputStream fin=new FileInputStream(“c:javafile1.java”); FileOutputStream fout=new FileOutputStream(“c:javafile1.java”); byte b= new byte512; while(fin.read(b,0,512)!=-1) fout.write(b); f

17、in.close(); fout.close(); catch(IOException ie) System.out.println(ie); catch(Exception e) System.out.println(e); ,33/81,FileOutputStream类,从OutputStream中派生出来，其所有方法都从OutputStream类继承来的。 基本操作步骤： 1建立文件的输出流对象 2向输出流中写字节 3关闭流 常用构造方法 public FileOutputStream(String name) throws IOException 创建一个文件输出流，向指定名称的文件

18、输出数据。如果文件不能为写操作打开,抛出异常。 public FileOutputStream(File file) throws IOException 创建一个文件输出流，向指定的 File 对象输出数据。如果文件不能为写打开 ，抛出异常。 如果输出流要写入数据的文件已经存在，该文件中的数据内容就会被刷新；如果要写入数据的文件不存在，该文件就会被建立。 FileOutputStream fout = new FileOutputStream(“c:javatest.java”);,34/81,FileOutputStream类: 文件字节流的输出,write方法把字节发送给输出流。 wri

19、te方法将顺序地写文件，直到流的末尾或流被关闭(close()方法) write方法的格式: public void write(byte b) throws IOException； public void write(byte b, int off, int len) throws IOException；,35/81,/*例：编写程序，接收用户从键盘输入的数据，回车后保存到 文件test.txt中。若用户输入符号#，则退出程序。*/ import java.io.*; public class WriteFile public static void main(String args)

20、byte buffer=new byte128; System.out.println(请输入数据，回车后保存到文件test.txt); System.out.println(输入 # 则退出！); try FileOutputStream f=new FileOutputStream(test.txt); while(true) int n = System.in.read(buffer); if(buffer0=# ) break; f.write(buffer,0,n); f.write(n); f.close(); catch(IOException e) System.out.pri

21、ntln(e.toString(); ,36/81,上例程序运行结果如图所示,37/81,【例10.2】用FileInputStream和FileOutputStream来实现对二进制图形文件.gif的拷贝。,/app10_2.java 读写二进制文件 import java.io.*; public class app10_2 public static void main(String args) throws IOException FileInputStream fi=new FileInputStream(d:cgjgificon.gif); FileOutputStream fo=

22、new FileOutputStream(d:cgjmy_icon.gif); System.out.println(文件的大小=+ fi.available() ); /输出文件的大小 byte b =new byte fi.available() ; /创建byte类型的数组b fi.read(b); /将图形文件读入b数组 fo.write(b); /将b数组里的数据写入新文件my_icon.gif System.out.println(文件已被拷贝并被更名); fi.close(); fo.close(); ,38/81,该程序的运行结果为：,【例10.2】续,文件的大小=557 文件

23、已被拷贝并被更名,39/81,offset 等同于 index,length,40/81,offset 等同于 index,import java.io.*; public class FileInOut public static void main(String args) try for(int offset = 0; offset 5; offset+) byte b= new byte5; FileInputStream fin=new FileInputStream(E:file1.txt); if( fin.read(b, offset, b.length-offset) !=-

24、1) System.out.println(new String(b); fin.close(); catch(IOException ie) System.out.println(ie); ,offset=0: offset=1: offset=2: offset=3: offset=4:,*1234 *123 *12 *1 *,41/81,2顺序输入流 3管道输入输出流 4过滤输入输出流 5标准输入输出,略过,42/81,标准输入输出流,System类的这3个静态字段就是系统的三个标准流： System.in：表示系统的标准输入流,通常的环境下标准输入流指向键盘输入; System.out

25、：表示系统的标准输出流,通常环境下指向屏幕输出; System.err：表示系统的标准错误输出流,通常环境下也指向屏幕输出。 上述三个标准流由系统负责打开关闭，使用时不需要显式地打开或关闭。 System.out和System.err都用于输出，通常情况下，Syetem.out用于程序输出一般信息，而System.err用于输出错误信息和其他需要引起用户立即注意的信息。在系统中，System.out具有缓冲机制，而System.err是没有缓冲的，这是两者之间的一个重要区别。,43/81,System.in：是字节流对象inputstream的常量对象，因此具有字节流对象的特点和方法行为。 S

26、ystem.out是PrintStream(打印字节流 )的常量对象，用于向控制台输出数据，有System.out的各种方法，可以输出特定类型的数据，println与print的区别是，前者输出后自动换行。,44/81,标准输入输出示例。,import java.io.*; public class StandardIO1 public static void main(String args) int ch; System.out.println(请输入一行字符); try while(ch = System.in.read() )!=r) System.out.write(ch); /Sy

27、setm.out.write(int a)是将a转换成字符,然后输出 catch(IOException e) System.out.println(e.toString(); System.out.write(n); ,45/81,10.3 使用Reader和Writer流类,字符流(Character Streams)，分为输入字符流(Reader)和输出字符流(Writer ). 抽象类 Reader 用于表示所有输入字符流 抽象类 Writer 用于表示所有输出字符流,46/81,Reader和Writer的主要子类如下：,47/81,Reader抽象类作为所有输入字符流类的基类，声明

28、用于读取输入字符文本数据的通用方法：,48/81,Writer抽象类作为所有输出字符流类的基类，声明用于输出字符文本数据的通用方法。,49/81,10.3.1 使用FileReader类读取文件,从InputStreamReader中派生出来，其所有方法都从InputStreamReader类和Reader类继承而来。 基本操作步骤： 1建立文件的输出流对象 2向输出流中写字符 3关闭字符流 常用构造方法 public FileReader(String name) throws FileNotFoundException public FileReader (File file) throw

29、s FileNotFoundException 均会抛出FileNotFoundException异常 构造方法参数指定的文件称作输入流的源,50/81,FileReader类文件字符流的读取,read方法给程序提供从输入流中读取数据的基本方法。 read方法的格式： public int read() throws IOException 从源中顺序读取一个字符 public int read(char ch) throws IOException public int read(char ch, int off, int len) throws IOException 把多个字符读到一个字

30、符数组中,返回实际所读的字符数。,51/81,/FileIn.java import java.io.*; class FileIn public static void main(String args) throws IOException int i; FileReader fr; try fr = new FileReader(D:workspacetestFileIn.java); while(i = fr.read()!= -1) System.out.print(char)i); fr.close(); catch(FileNotFoundException e) System.

31、out.println(File Not Found); catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) System.out.println(Usage: ShowFile File); ,52/81,【例10.6】利用FileReader类读取纯文本文件“d:javatext.txt” 。,/app10_6.java FileReader类的使用 import java.io.*; public class app10_6 public static void main(String args) throws IOException char c=new c

32、har500; /创建可容纳500个字符的数组 /创建对象fr FileReader fr=new FileReader(“d:javatest.txt”); int num=fr.read(c); /将数据读入字符数组c内，并返回读取的字符数 String str=new String(c,0,num); /将字符串数组转换成字符串 System.out.println(“读取的字符个数为：”+num+”，其内容如下：”); System.out.println(str); fr.close();/关闭流 ,53/81,该程序的运行结果为： 读取的字符个数为：30，其内容如下： 我喜欢Jav

33、a!，因为它功能强大 安全性好 可靠性高,【例10.6】续,54/81,FileWriter类,从OutputStreamReader中派生出来，其所有方法都从OutputStreamReader类和Writer类继承而来。 基本操作步骤： 1建立文件的输出流对象 2向输出流中写字符 3关闭字符流 常用构造方法 public FileWriter(String name) public FileWriter(File file) 均会抛出FileNotFoundException异常,10.3.2 使用FileWriter类写入文件,55/81,FileWriter类：文件字符流的输出,wri

34、te方法给程序提供把字符数据写入到输出流的基本方法。 write方法的格式 public void write(char b ) throws IOException public int write(char b , int off, int len) throws IOException public int write(String str) throws IOException public int write(String str, int off, int len) throws IOException,56/81,【例10.7】利用FileWriter类将字符数组与字符串写到文件

35、里。,/app10_7.java FileReader类的使用 import java.io.*; public class app10_7 public static void main(String args) throws IOException FileWriter fw=new FileWriter(“d:javatest.txt”); char c=H,e,l,l,o,r,n; String str=”欢迎使用Java！”; fw.write(c); /将字符数组写到文件里 fw.write(str); /将字符串写到文件里 fw.close(); ,57/81,字符缓冲流,字符缓

36、冲流BufferedReader类和BufferedWriter类 FileReader和FileWriter类以字符为单位进行输入输出，无法进行整行输入与输出，数据的传输效率很低。 Java提供BufferedReader和BufferedWriter类以缓冲区方式进行输入输出。,58/81,字符缓冲流,BufferedReader和BufferedWriter类被用来从基于字符的输入和输出流中读取和写入文本。 BufferdReader类缓存字符以更高效的读取字符串，数组和文本行。 BufferedWriter类缓存字符以更高效的写入字符串，数组和文本行,59/81,60/81,10.3.

37、3 使用BufferedReader类读取文件,BufferedReader类是用来读取缓冲区里的数据。 使用BufferedReader类来读取缓冲区中的数据之前，必须先创建FileReader类对象，再以该对象为参数来创建BufferedReader类的对象，然后才可以利用此对象来读取缓冲区中的数据。,61/81,缓冲流-BufferedReader类,Reader类的直接子类 构造方法 public BufferedReader(Reader in,int sz) public BufferedReader(Reader in) BufferedReader对象的创建 先创建一个Read

38、er子类的对象，然后使用这个对象来创建缓冲流对象。,FileReader inOne = new FileReader(Student.txt); BufferedReader inTwo = new BufferedReader(inOne);,任何Reader流都可以用来包装成缓冲流,62/81,缓冲流的读取 public int read() throws IOException 读取一个字符 public int readLine() throws IOException 读取一行文本,读取完毕后，最好调用close()方法关闭流。,从缓冲区读取,缓冲流-BufferedReader类

39、,63/81,BufferedReader类,通过向BufferedReader传递一个Reader对象或者Reader子类对象来创建一个BufferedReader对象，如： BufferedReader br = BufferedReader (new FileReader(java11.txt); 然后再从流br中读取java11.txt中的内容。 应用见教材例10.8。,64/81,10.3.4使用BufferedWriter类写入文件,使用BufferedWriter类将数据写入缓冲区的过程与使用BufferedReader类从缓冲区里读出数据的过程相似。首先必须先创建FileWri

40、ter类对象，再以该对象为参数来创建BufferedWriter类的对象，然后就可以利用此对象来将数据写入缓冲区中。,65/81,BufferedWriter类,Writer类的直接子类 构造方法 public BufferedWriter (Writer in,int sz) public BufferedWriter(Reader in) BufferedWriter对象的创建 先创建一个Writer子类的对象，然后使用这个对象来创建缓冲流对象。,FileWriter outOne = new FileWriter(Student.txt); BufferedWriter outTwo =

41、 new BufferedWriter(outOne);,66/81,BufferedWriter类,缓冲流的写入 public void write(String str) throws IOException 向缓冲区写入一个字符串。 public int writeLn(String str,int off,int len) throws IOException 向缓冲区写入一个字符串的一部分。 输出完毕后，最好调用close()方法关闭流。,67/81,BufferedWriter类,类似的，可以将BufferedWriter流与FileWriter流连接起来，然后通过Buffered

42、Writer流将数据写到目的地，例如： FileWriter fw=new FileWriter(java11.in); BufferedWriter bw=new BufferedWriter(fw); 然后使用BufferedWriter类的成员方法write(String s, int off,int len)把字符串s写到java11.in中，参数off是字符串s开始处的偏移量，len是写入的字符长度。 应用见教材例10.9.,68/81,/*ReadWriteFile.java-读出1.txt中的内容，写入2.txt中*/ importjava.io.*; publicclassRe

43、adWriteFile publicstaticvoidmain(Stringargs) try Fileread=newFile(“c:1.txt”); BufferedReaderbr=newBufferedReader(newFileReader(read); Filewrite=newFile(“c:2.txt”); BufferedWriterbw=newBufferedWriter(newFileWriter(write); Stringtemp=null; temp=br.readLine(); while(temp!=null) /写文件 bw.write(temp+“rn”)

44、;/只适用Windows系统 temp=br.readLine(); /继续读文件 bw.close(); br.close(); catch(FileNotFoundExceptione)/文件未找到 System.out.println(e); catch(IOExceptione) System.out.println(e); ,69/81,/BufferedStream.java import java.io.*; public class BufferedStream public static void main(String args) try BufferedWriter ou

45、t = new BufferedWriter(new FileWriter(D:test.txt); BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(D:test.txt); out.write(Hello,World); out.close(); String s; s = in.readLine(); System.out.println(s); in.close(); catch(Exception e) System.out.println(error); ,70/81,10.4 文件的处理与随机访问,计算机程序运行时，数据都

46、保存在系统的内存中，由于关机时内存中的数据全部丢失，所以必须把那些需要长期保存的数据存放在磁盘文件里，需要时再从文件里读出。,71/81,10.4.1 Java对文件与文件夹的管理,文件夹是管理文件的特殊机制，同类文件保存在同一个目录下不仅可以简化文件管理，而且还可以提高工作效率。 Java语言不仅支持文件管理，还支持目录管理。在java.io包中定义了一个File类专门用来管理磁盘文件和目录。 应用见教材例10.10。,72/81,File类,java.io包中的File类提供了获得文件基本信息及文件操作的方法。 通过File类，可以建立与磁盘文件的联系；可以用来获取或设置文件或目录的属性，

47、但不支持从文件里读取数据或者往文件里写数据。 File类的构造方法： File(String filename); File(String directoryPath,String filename); File(File f, String filename);,73/81,Example:,File file1 = new File(“test.txt”); /文件 File file2 = new File(“e:/java“,”test.txt”); File file3 = new File(“e:/java”); /文件夹 File file4 = new File(file2,t

48、est.txt);,74/81,File类的常用方法,文件的属性 public boolean canRead()：判断文件是否是可读的。 public boolean canWrite()：判断文件是否可被写入。 public boolean exits()：判断文件是否存在。 public boolean isFile()：判断文件是否是一个正常文件，而不是目录。 public boolean isDirectroy()：判断文件是否是一个目录。,75/81,File类的常用方法,获取文件处理信息 public long length()： 获取文件的长度(单位是字节)。 public l

49、ong lastModified()：获取文件最后修改时间。 public boolean delete()：删除文件。,76/81,File类的常用方法,目录操作 创建一个名为File的目录： public boolean mkdir() 列出目录中的文件 public String list() public File listFiles() 在目录中创建文件 public boolean createNewFile(),77/81,File file2 = new File(e:/java); File file1 = new File(file2,test.txt); file2.mkdir(); file1.createNewFile();,File files = file2.listFiles(); for(int i = 0;ifiles.length;i+) System.out.println(filesi.getName()+t+ filesi.length();,String files = file2.list(); for(int i = 0