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Java入門(mén)基礎(chǔ)知識(shí)：Java IO（輸入/輸出）
Java中將輸入輸出抽象成流，流通過(guò)輸入輸出系統(tǒng)與物理設(shè)備連接，盡管與它們鏈接的物理設(shè)備不盡相同，所有流的行為具有同樣的方式。今天yjbys小編為大家?guī)?lái)最新Java入門(mén)基礎(chǔ)知識(shí)——Java IO(輸入/輸出)，希望對(duì)同學(xué)們學(xué)習(xí)java基礎(chǔ)知識(shí)有所幫助!
Java語(yǔ)言中的IO包支持Java的基本I/O(輸入/輸出)系統(tǒng)，包括文件的輸入/輸出。Java所有的I/O機(jī)制都是基于數(shù)據(jù)流進(jìn)行輸入輸出，這些數(shù)據(jù)流表示了字符或者字節(jié)數(shù)據(jù)的流動(dòng)序列。Java的I/O流提供了讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方法。任何Java中表示數(shù)據(jù)源的對(duì)象都會(huì)提供以數(shù)據(jù)流的方式讀寫(xiě)它的數(shù)據(jù)的方法。
Java I/O基礎(chǔ)流的概念
java中將輸入輸出抽象成流，流通過(guò)輸入輸出系統(tǒng)與物理設(shè)備連接，盡管與它們鏈接的物理設(shè)備不盡相同，所有流的行為具有同樣的方式。將數(shù)據(jù)從外部(包括磁盤(pán)文件、鍵盤(pán)、套接字)讀入到內(nèi)存中的流稱(chēng)為輸入流，將從內(nèi)存寫(xiě)入到外部設(shè)備(控制臺(tái)、磁盤(pán)文件或者網(wǎng)絡(luò))的稱(chēng)為輸出流。
流的分類(lèi)
流序列中的數(shù)據(jù)既可以是未經(jīng)加工的原始二進(jìn)制數(shù)據(jù)，也可以是經(jīng)一定編碼處理后符合某種格式規(guī)定的特定數(shù)據(jù)。因此Java中的流分為兩種：
字節(jié)流：數(shù)據(jù)流中最小的數(shù)據(jù)單元是字節(jié) 多用于讀取或書(shū)寫(xiě)二進(jìn)制數(shù)據(jù)
字符流：數(shù)據(jù)流中最小的數(shù)據(jù)單元是字符， Java中的字符是Unicode編碼，一個(gè)字符占用兩個(gè)字節(jié)。
提示
在最底層，所有的輸入/輸出都是字節(jié)形式的。基于字符的流只為處理字符提供方便有效的方法。
字節(jié)流
字節(jié)流的最頂層是兩個(gè)抽象類(lèi)：InputStream和OutputStream，其他關(guān)于處理字節(jié)的類(lèi)都是它們的子類(lèi)，這些子類(lèi)對(duì)不同的外設(shè)進(jìn)行處理，例如磁盤(pán)文件，網(wǎng)絡(luò)連接，甚至是內(nèi)存緩沖區(qū)。
抽象類(lèi)InputStream 和 OutputStream中定義了實(shí)現(xiàn)其他流類(lèi)的關(guān)鍵方法read()和write()，它們分別對(duì)數(shù)據(jù)的字節(jié)進(jìn)行讀寫(xiě)。兩種方法都是抽象方法，被子類(lèi)重載。
例1 文件按字節(jié)流的方式拷貝
import java.io.*;
//byte streams are used to perform input and output of 8-bit bytes
public class CopyFileByte {
public static void main(String args[]) throws IOException
{
FileInputStream in = null;
FileOutputStream out = null;
try {
in = new FileInputStream("input.txt");
out = new FileOutputStream("output.txt");
int c;
while ((c = in.read()) != -1) {
out.write(c);
}
}finally {
if (in != null) {
in.close();
}
if (out != null) {
out.close();
}
}
}
}
例1中，上面使用的是文件名來(lái)創(chuàng)建FileInoutStream和FileOutputStream，實(shí)際上可以還可以使用文件對(duì)象來(lái)創(chuàng)建輸入輸出流。字節(jié)流的每次操作都是一個(gè)數(shù)據(jù)單位——字節(jié)，假如input.txt文件中包含 Hello world ,那么它將復(fù)制完“H”之后，再?gòu)?fù)制“e”，接著就是“l”，如此類(lèi)推直到其結(jié)束。in.read()每次從輸入流中讀取一個(gè)字節(jié)，如果達(dá)到文件末尾就返回-1。使用完了，還要關(guān)閉這些字節(jié)流，調(diào)用close()方法。
File inFile = new File("input.txt");
File outFile = new File("output.txt");
FileInputStream in = new FileInputStream(inFile);
FileOutputStream out = new FileOutputStream(outFile);
字符流
java是使用16-bits來(lái)存儲(chǔ)字符數(shù)據(jù)的，涉及到的大多是字符操作，在程序中使用字符流會(huì)比字節(jié)流更加合適。類(lèi)似于字節(jié)流，字符流的兩個(gè)頂層抽象類(lèi)是Reader和Writer，一下是它們的子類(lèi)處理字符流。
類(lèi)似于字節(jié)，字符的抽象類(lèi)Reader和 Writer中也定義了關(guān)鍵方法read()和write()，它們分別對(duì)字符進(jìn)行讀寫(xiě)。兩種方法也都是抽象方法，被子類(lèi)重載。
例2 文件按字符流的方式拷貝
import java.io.*;
//Character streams are used to perform input and output for 16-bit unicode
public class CopyFileCharacter {
public static void main(String args[]) throws IOException
{
FileReader in = null;
FileWriter out = null;
try {
in = new FileReader("input.txt");
out = new FileWriter("output.txt");
int c;
while ((c = in.read()) != -1) {
out.write(c);
}
}finally {
if (in != null) {
in.close();
}
if (out != null) {
out.close();
}
}
}
}
和例1對(duì)比發(fā)現(xiàn)，只有聲明的I/O流的類(lèi)名不同，這里使用的FileReader和FileWriter，它們操作的最小單位是一個(gè)字符16bits，而FileInputStream和FileOutputStream最小單位則是一個(gè)字節(jié)8bits.
java 自定義的標(biāo)準(zhǔn)流
標(biāo)準(zhǔn)輸入流 System.in 讀取標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備數(shù)據(jù)，例如鍵盤(pán)輸入(默認(rèn))，其類(lèi)型是InputStream，三個(gè)重要的讀入方法：
int read() 從輸入流中讀取數(shù)據(jù)的下一個(gè)字節(jié)，返回ASCII碼。若,返回值=-1，說(shuō)明沒(méi)有讀取到任何字節(jié)讀取工作結(jié)束
int read(byte[] b) 從輸入流中讀取一定數(shù)量的字節(jié)，并將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到緩沖區(qū)數(shù)組b中
int read(byte[] b, int off, int len) 將輸入流中最多l(xiāng)en個(gè)字節(jié)讀入到字節(jié)數(shù)組b中
標(biāo)準(zhǔn)輸出流 System.out 向標(biāo)準(zhǔn)的輸出設(shè)備寫(xiě)入數(shù)據(jù)，默認(rèn)情況下指控制臺(tái)，其類(lèi)型是PrintStream，包含兩個(gè)重要的方法：print()(不換行)和println()(輸出之后換行)
標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤流 System.err 默認(rèn)也是控制臺(tái)，類(lèi)型和System.out相同是PrintStream，
提示
這些流都有默認(rèn)的設(shè)備，但它們可以重定向到任何兼容的輸入/輸出設(shè)備。
控制臺(tái)的輸入和輸出
正如上面所介紹的，控制臺(tái)的輸入、輸出是由System.in和System.out來(lái)完成的。目前，讀取控制臺(tái)的輸入輸出的首選方法的是字符流，但完成控制臺(tái)輸入的唯一方法是字節(jié)流，因而java提供了InputStreamReader和OutputStreamWriter將字節(jié)流轉(zhuǎn)化成字符流。BufferedReader是緩沖輸入字符流。正如我們?cè)诶又锌吹降模琷ava允許使用System.out向控制臺(tái)寫(xiě)數(shù)據(jù)，但在實(shí)際的項(xiàng)目中，它推薦使用PrintWriter，它是基于字符的。
例3 控制臺(tái)輸入字符
import java.io.*;
class ConsoleInOut{
public static void main(String args[])throws IOException{
char c;
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in); //①
BufferedReader br = new BufferedReader(isr); //②
System.out.println("Enter characters, 'q' to exit.");
c=(char)br.read();
while(c != 'q'){
System.out.println(c);
c = (char) br.read();
} ;
}
}
輸出：
D:\java>java ConsoleInOut
Enter characters, 'q' to quit.
Hello world!
H
e
l
l
o
w
o
r
l
d
!
q
例3 中的①和②兩行創(chuàng)建了一個(gè)與鍵盤(pán)相連的BufferedReader對(duì)象，這里使用read()方法來(lái)讀取字符，當(dāng)?shù)竭_(dá)流的末尾時(shí)返回-1，輸入q退出程序。輸出我們使用的是println()方法，每次輸出后都換行。
控制臺(tái)輸入字符我們使用的是read()方法，輸入字符串的話我們可以使用readLine()方法，和輸入字符非常相似，只需要將例3中的read()方法換成readLine()方法即可，同時(shí)將改為String類(lèi)型，由于比較簡(jiǎn)單，此處不再贅述。
提高
我們來(lái)看java工具包中的輸入類(lèi)Scanner。
創(chuàng)建Scanner類(lèi)的對(duì)象時(shí),需要用System.in 作為它的參數(shù),也可以將Scanner看作是System.in對(duì)象的支持者,System.in取得用戶輸入的內(nèi)容后,交給Scanner來(lái)作一些處理.
Scanner類(lèi)中提供了多個(gè)方法:next():取得一個(gè)字符串;
hasNext():是否還有輸入;
nextInt():將取得的字符串轉(zhuǎn)換成int類(lèi)型的整數(shù);
nextFloat():將取得的字符串轉(zhuǎn)換成float型;
nextBoolean():將取得的字符串轉(zhuǎn)換成boolean型;
提示
使用Scanner非常方便，但也有不足，Scanner取得輸入的依據(jù)是空格符,包括空格鍵,Tab鍵和Enter鍵.當(dāng)按下這其中的任一鍵 時(shí),Scanner就會(huì)返回下一個(gè)輸入. 當(dāng)你輸入的內(nèi)容中間包括空格時(shí),顯然,使用Scanner就不能完整的獲得你輸入的字符串.
例4 Scanner
public static void main(String[] args){
Scanner sc = new Scanner(new BufferedInputStream(System.in));
while(sc.hasNext()){
int m = sc.nextInt();
String str = sc.next();
for(int i=0; i
System.out.println(sc.nextInt());
}
}
}
正如我們?cè)诶又锌吹降模琷ava允許使用System.out向控制臺(tái)寫(xiě)數(shù)據(jù)，但在實(shí)際的項(xiàng)目中，它推薦使用PrintWriter，它是基于字符的。
PrintWriter支持所有類(lèi)型(包括Object)的print( )和println( )方法，這樣，我們就可以像用System.out那樣用這些方法。如果遇到不同類(lèi)型的情況，PrintWriter方法調(diào)用對(duì)象的toString( )方法并打印結(jié)果。
例5 控制臺(tái)的輸出
import java.io.*;
public class TestAbstract {
public static void main(String args[]) {
PrintWriter printerWriter = new PrintWriter(System.out, true);
printerWriter.println("Hello World!");
int i = -10;
printerWriter.println(i);
double d = 0.00003;
printerWriter.println(d);
}
}
D:\java>java TestAbstract
Hello World!
-10
3.0E-5
例5 中的new PrintWriter(System.out, true)新建了一個(gè)PrinterWriter對(duì)象，指定輸出流為System.out，true是每一行輸出之后進(jìn)行刷新。
文件的輸入輸出
文件
文件File 位于java.io包中，用于描述文件和目錄的操作。創(chuàng)建文件對(duì)象如下：
File file = new File("input.txt");//文件位于當(dāng)前目錄下
File file = new File("/home/user","input.txt");//文件位于/home/user目錄下
除了上述的File構(gòu)造方法之外，還有很多和File相關(guān)的方法如下：
exists() 判斷文件或目錄是否存在
mkdir() 創(chuàng)建目錄
isFile()/isDirectory() 判斷是文件還是目錄
delete() 刪除文件
getPath() 獲取文件或者目錄的路徑
list() 將目錄中所有文件名保存在字符串?dāng)?shù)組中返回
例6 文件相關(guān)操作
import java.io.*;
public class TestAbstract {
public static void main(String args[]) throws IOException {
File dir = new File("D:/java");
File file1 = new File(dir, "fileTest001.txt");
File file2 = new File(dir, "fileTest002.java");
if (!dir.exists())
dir.mkdir();
if (!file1.exists())
file1.createNewFile();
if (!file2.exists())
file2.createNewFile();
System.out.println("file1's AbsolutePath= " + file1.getAbsolutePath());
System.out.println("file2's AbsolutePath= " + file2.getAbsolutePath());
System.out.println("file1 Canread=" + file1.canRead());
System.out.println("file1's len= " + file1.length());
String[] fileList = dir.list();
System.out.println("there are " + fileList.length + " file(s) in D:");
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
D:\java>java TestAbstract
file1's AbsolutePath= D:\java\fileTest001.txt
file2's AbsolutePath= D:\java\fileTest002.java
file1 Canread=true
file1's len= 0
there are 133 file(s) in D:
I/O
文件處理最常用的兩個(gè)流是FileInputStream和FileOutputStream，初始化的形式為：
FileInputStream(String fileName) throws FileNotFoundException
FileOutputStream(String fileName) throws FileNotFoundException
或者
FileInputStream(File fileName) throws FileNotFoundException
FileOutputStream(File fileName) throws FileNotFoundException
讀文件使用的是FileInputStream中定義的read()方法，它有很多種形式，具體可參考FileInputStream，寫(xiě)文件是使用FileOutputStream中定義的write()方法，詳細(xì)參考FileOutputStream
提示
當(dāng)你對(duì)文件的操作結(jié)束后，需要調(diào)用close( )來(lái)關(guān)閉文件。
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