IO流及其一些操作

程序员文章站 2022-06-10 22:57:21

...

写在前面，本文章的目标是基本覆盖JavaIO的全部内容，然后，文章还是以例子为主，因为我觉得学以致用才是真，写出来的代码才是自己的代码，而不是看的。

学习Java的IO流，首先就是学习文件(也就是File类)。

文件类

下面我们来示例一下如何通过File类创建一个新文件。

import java.io.*;
public class Hello{
    	public static void main(String[] args) {
        	File f=new File("D:\\hello.txt");
        	try{
            		f.createNewFile();
        	}catch (Exception e) {
            		e.printStackTrace();
        	}
   	 }
}

【运行结果】：

程序运行之后，在d盘下会有一个名字为hello.txt的文件。

通过创建File类的对象，可以获取到对象的许多操作：

IO流及其一些操作

博客分类： Java学习 javaI/O
比如说删除一个文件：

f.delete();

创建一个文件夹：

f.mkdir();

等等……

然后我还了解到一个我认为是很必要的一个习惯：

就是改写

File f=new File("D:\\hello.txt");

中文件路径的写法；

首先我们要知道File类的两个常量：

IO流及其一些操作

博客分类： Java学习 javaI/O
此处可能有些同学认为，我在Windows下直接使用"\"分割不就行了吗？这当然是可以的，但是到了Linux下就不是"\"了，所以为了我们代码的健壮性和跨平台性，推荐使用这些常量，其实因为多写不了几行。

现在我们使用上面的方法改写之前的代码：

import java.io.*;
public class Hello{
    	public static void main(String[] args) {
                String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
        	File f=new File(fileName);
        	try{
            		f.createNewFile();
        	}catch (Exception e) {
            		e.printStackTrace();
        	}
   	 }
}

看吧，只是多了一行而已，但是代码的跨平台性就增强了许多。

字节流和字符流

学习了简单的File类的知识，现在我们就可以在其之上进行更多的操作了。

比如说写入数据，从文件中读取数据。

下面是一个小例子：

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;

public class IOStream {
	/**
	 * 读取函数
	 * @param filename
	 */
	public void read(String filename){
		File f=new File(filename);
		try {
			InputStream ins=new FileInputStream(f);
			int i=ins.read();
			while(i!=-1){
				System.out.println("读取的字节码为："+i);
				i=ins.read();

			}
			ins.close();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	/**
	 * 输出函数
	 * @return
	 */
	public String print(String filename){
		File f=new File(filename);
		String s="";
		try {
			@SuppressWarnings("resource")
			InputStream ins=new FileInputStream(f);
			byte[] printtest=new byte[ins.available()];//ins.available是取得输入流的长度。
			ins.read(printtest);//与ins.read();不一样。这个是从输入流中读取数据并把它写到byte[]中。
			s=new String(printtest);
			System.out.println(s);
		} catch (FileNotFoundException e) {
			e.printStackTrace();
			return "Error!";
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "Error!";
		}
		return s;
		
	}
	/**
	 * 写入函数
	 * @param message
	 */
	public void write(String message){
		try {
			OutputStream outs=new FileOutputStream("F:\\test.txt");
			//输出流中的数据“流”入到路径所在的文件中。
			byte[] iowrite=message.getBytes();
			outs.write(iowrite);
			//是从iowrite中读取数据并写入到输出流中。
			outs.flush();
			System.out.println("写入成功！");
			outs.close();
		}catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		
	}
	/**
	 * 加密函数
	 * @param args
	 */
	public void encrypt(String message){
		int i,j;
		try {
			byte[] iowrite=message.getBytes();
			int size=iowrite.length;
			byte[] msg1=new byte[size/2];
			OutputStream outs=new FileOutputStream("F:\\msg1.txt");
			for(i=0;i<(size/2);i++){
				msg1[i]=(byte) (iowrite[i]+1);
			}
			outs.write(msg1);
			outs.flush();
			outs.close();
			System.out.println("成功一半！");
			OutputStream newouts=new FileOutputStream("F:\\msg2.txt");
			byte[] msg2=new byte[size-(size/2)];
			for(j=0;i<size;i++,j++){
				msg2[j]=(byte) (iowrite[i]-1);
			}
			newouts.write(msg2);
			newouts.flush();
			System.out.println("写入成功！");
			newouts.close();
		}catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	/**
	 * 解密函数
	 * @param args
	 */
	public void discrypt(String msg1,String msg2){
		int i,j;
		try {
			byte[] msg_1=msg1.getBytes();
			byte[] msg_2=msg2.getBytes();
			int size_1=msg_1.length;
			int size_2=msg_2.length;
			byte[] write=new byte[size_1+size_2];
			OutputStream outs=new FileOutputStream("F:\\msg.txt");
			for(i=0;i<size_1;i++){
				msg_1[i]=(byte) (msg_1[i]-1);
				write[i]=msg_1[i];
			}
			for(i=size_1,j=0;j<size_2;j++,i++){
				msg_2[j]=(byte) (msg_2[j]+1);
				write[i]=msg_2[j];
			}
			outs.write(write);
			outs.flush();
			System.out.println("写入成功！");
			outs.close();
		}catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		@SuppressWarnings("unused")
		String filename="F:\\IOStream.java";
		String msg_1="F:\\msg1.txt";
		String msg_2="F:\\msg2.txt";
		IOStream test =new IOStream();
		
		test.discrypt(test.print(msg_1),test.print(msg_2));
		
	}

}

这上面还执行了一个字节层面的数据加密和解密，加密是将所有的字节码分为两份，一份字节码加一，一份字节码减一，然后分开存为两份文件。解密当然就是加密的反向操作啦！

然后我要承认一个错误，就是为了方便，我还是直接写的路径，没有用常量（0.0）。

然后写入数据还可以直接用Writer类：

/**
 * 字符流
 * 写入数据
 * */
import java.io.*;
public class hello{
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
        File f=new File(fileName);
        Writer out =new FileWriter(f);
        String str="hello";
        out.write(str);
        out.close();
    }
}

如果你想向文件中追加内容，可以使用将上面的声明out的那一行换为：

Writer out =new FileWriter(f,true);

同样的，用OutputStream类时，也可以改成如下代码来执行此操作：

OutputStream outs=new FileOutputStream("F:\\test.txt"，true);

如果想在文件中换行的话，需要使用“\r\n”；

比如将str 变为String str="\r\nhello";

这样文件追加的内容就会换行了。

那么相对称的，我们可以用Reader类来读取数据：

/**
 * 字符流
 * 从文件中读出内容
 * */
import java.io.*;
public class hello{
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
        File f=new File(fileName);
        char[] ch=new char[100];
        Reader read=new FileReader(f);
        int count=read.read(ch);
        read.close();
        System.out.println("读入的长度为："+count);
        System.out.println("内容为"+new String(ch,0,count));
    }
}

读者可能会困扰InputStream（OutputStream）和Reader（Writer）的区别，那我们下面就来分析一下：

Reader（Writer）支持16位的Unicode字符输出（输入），而InputStream（OutputStream）支持8位的字符输出。

InputStream（OutputStream）和Reader（Writer）分别是I/O库提供的两套平行独立的等级机构。

InputStream和OutputStream是用来处理8位元的流。Reader和Writer是用来处理16位元的流。

而在Java语言中，byte类型是8位的，char类型是16位的，所以在处理中文时需要用Reader和Writer。

值得说明的是，在这两种等级机构下，还有一道桥梁InputStreamReader、OutputStreamWriter负责进行InputStream到Reader的适配以及OutputStream到Writer的适配。

java.io.Reader和java.io.InputStream组成了Java的输入类。Reader用于读入16位字符，也就是Unicode编码的肌肤；而InputStream用于读入ASCLL字符和二进制数据。

在Java中，有不同类型的Reader输入流对应不同的数据源：

FileReader 用于从文件输入；

CharArrayReader 用于从程序的字符数组输入；

StringReader 用于从程序中的字符串输入；

PipedReader 用于读取从另一个线程中的 PIpedWriter 写入管道的数据。

相应的也有不同类型的 InputStream 输入流对应于不同的数据源：

FileInputStream；

ByteArrayInputStream；

StringBufferInputStream；

PipedInputStream。

另外，还有两种没有对应 Reader 类型的 InputStream 输入流：

Socket 用于套接字；

URLConnection 用于 URL 连接。

这两个类使用 getInputStream（）来读取数据。

相应的，java.io.Writer和java.io.OutputStream 也有类似的区别。

提醒一下，当用read()方法读到文件末尾的时候会返回-1，正常情况下是不会返回-1的。

关于字节流和字符流的区别

实际上字节流在操作的时候本身是不会用到缓冲区的，是文件本身的直接操作的，但是字符流在操作的时候下后是会用到缓冲区的，是通过缓冲区来操作文件的。

读者可以试着将上面的程序的最后一行关闭文件的代码注释掉，然后运行程序看看。你就会发现使用字节流的话，文件中已经存在内容，但是使用字符流时，文件中还是没有内容的，这个时候就要刷新缓冲区。

使用字节流好还是字符流好呢？

答案是字节流。首先因为硬盘上的所有文件都是以字节的形式进行传输或者保存的，包括图片、音乐等内容。但是字符只是在内存中才会存在，所以在开发中，字节流使用广泛。

管道流

管道流主要可以进行两个线程之间的通信。

PipedOutputStream 管道输出流

PipedInputStream 管道输入流

下面我们来验证一下管道流：

/**
 * 验证管道流
 * */
import java.io.*;
 
/**
 * 消息发送类
 * */
public class Send implements Runnable{
    private PipedOutputStream out=null;
    public Send() {
        out=new PipedOutputStream();
    }
    public PipedOutputStream getOut(){
        return this.out;
    }
    public void run(){
        String message="Hello , Java";
        try{
            out.write(message.getBytes());
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }try{
            out.close();
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
 
/**
 * 接受消息类
 * */
class Recive implements Runnable{
    private PipedInputStream input=null;
    public Recive(){
        this.input=new PipedInputStream();
    }
    public PipedInputStream getInput(){
        return this.input;
    }
    public void run(){
        byte[] b=new byte[1000];
        int len=0;
        try{
            len=this.input.read(b);
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }try{
            input.close();
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("接受的内容为 "+(new String(b,0,len)));
    }
}
/**
 * 测试类
 * */
class hello{
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Send send=new Send();
        Recive recive=new Recive();
        try{
//管道连接
            send.getOut().connect(recive.getInput());
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        new Thread(send).start();
        new Thread(recive).start();
    }
}

运行结果：

接受的内容为 Hello，Java

数据操作流DataOutputStream、DataInputStream类

import java.io.DataOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
 
public class DataOutputStreamDemo{
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        File file = new File("d:" + File.separator + "hello.txt");
        char[] ch = { 'A', 'B', 'C' };
        DataOutputStream out = null;
        out = new DataOutputStream(new FileOutputStream(file));
        for(char temp : ch){
            out.writeChar(temp);
        }
        out.close();
    }
}

A B C

现在我们在上面的例子的基础下，使用DataInputStream读出内容：

mport java.io.DataInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
 
public class DataOutputStreamDemo{
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        File file = new File("d:" + File.separator + "hello.txt");
        DataInputStream input = new DataInputStream(new FileInputStream(file));
        char[] ch = new char[10];
        int count = 0;
        char temp;
        while((temp = input.readChar()) != 'C'){
            ch[count++] = temp;
        }
        System.out.println(ch);
    }
}

输出结果：A B

I/O就先和大家论述到这里，在之后学习的更加完善时，我会及时跟进，增加此博文的内容，欢迎大家关注我，也欢迎大家提出意见和建议。

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