菜鸟修行之路----java语言基础四：IO流
菜鸟修行之路：java语言基础四：IO流
输入输出（I/O）是计算机的最基本操作。例如：键盘输入数据，文件的读取与写入等等。
对于文件操作，Java通过它的输入输出（I/O）类库（java.io）来实现。
流：一个可被顺序访问的数据序列，是对计算机输入数据和输出数据的抽象。
根据运行方向，流可以分为2类：
- 输入流 将外部数据引入到计算机CPU中，例如：从磁盘中读取数据等
- 输出流 将数据引导到外部设备，例如：向磁盘中保存文件
所以综上所述：流就是数据从一种设备流向另外一种设备的过程，知识这个过程中的每一个数据的输入输出顺序是固定的。
1.IO类库
流序列中的数据主要有2类：
- 字节流 原始的二进制数据
- 字符流 一定编码处理后符合某种格式规定的特定数据。
在java.io包中有4个基本类用于输入输出流的操作：
| 类 | 功能 |
|---|---|
| InputStream | 处理字节流的输入 |
| OuputStream | 处理字节流的输出 |
| Reader | 处理字符流的读取 |
| Writer | 处理字符流的写入 |
注：
- 这四大基流都是抽象类，其他流都是继承于这四大基流的。
- 字节流：数据流中最小的数据单元是字节
- 字符流：数据流中最小的数据单元是字符， Java中的字符是Unicode编码，一个字符占用两个字节（无论中文还是英文都是两个字节）。
1.1 iO流整体架构图
1.2 字节流与字符流的相互转化
在实际应用中很多数据是文本的，所以提出了字符流的概念，按照16位Unicode码来处理字符数据，并且完成字节型数据与字符型数据的转化。
在java中使用以下2个类完成字节与字符的转化：
-
InputStreamReader：将读取的字节型数据解码为字符型数据。
实质：字节数组byte[]转化字符串String。
public String (byte bytes[],String charsetName); -
OuputStreamWriter：将写入的字符型数据编码为字节型数据。
实质：字符串String转化为字节数组byte[]。
byte[] String.getBytes(String charsetName);
1.3 操作IO流
基本步骤：
①、创建源或目标对象
输入：把文件中的数据流向到程序中，此时文件是 源，程序是目标
输出：把程序中的数据流向到文件中，此时文件是目标，程序是源
②、创建 IO 流对象
输入：创建输入流对象
输出：创建输出流对象
③、具体的 IO 操作
④、关闭资源
输入：输入流的 close() 方法
输出：输出流的 close() 方法
具体实例：
参见下文文件流操作实例：文件拷贝
2.文件处理
在Java语言的java.io包中，由File类提供了描述文件和目录的操作与管理方法。
File类不是InputStream、OutputStream或Reader、Writer的子类，因为它不负责数据的输入输出，而专门用来管理磁盘文件与目录。（与之类似还有socket）
File 类：文件和目录路径名的抽象表示。
注意：File 类只能操作文件的属性，所以通过File类不能操作文件的内容。对于文件内容的读写采用专门的文件流操作类实现。
2.1File类
通过File类我们可以管理磁盘文件与目录，常用于获取文件以及目录属性，文件以及目录的创建和删除。
File常用方法：
文件以及目录的创建：
| 方法 | 功能 |
|---|---|
| boolean createNewFile() | 文件创建，不存在返回true 存在返回false |
| boolean mkdir() | 创建目录，如果上一级目录不存在，则会创建失败 |
| boolean mkdirs() | 创建多级目录，如果上一级目录不存在也会自动创建 |
文件以及目录的删除：
| 方法 | 功能 |
|---|---|
| boolean delete() | 删除文件或目录，如果表示目录，则目录下必须为空才能删除 |
| boolean deleteOnExit() | 文件使用完成后删除 |
文件以及目录的属性判断：
| 方法 | 功能 |
|---|---|
| boolean canExecute() | 判断文件是否可执行 |
| boolean canRead() | 判断文件是否可读 |
| boolean canWrite() | 判断文件是否可写 |
| boolean exists() | 判断文件或目录是否存在 |
| boolean isDirectory() | 判断此路径是否为一个目录 |
| boolean isFile() | 判断是否为一个文件 |
| boolean isHidden() | 判断是否为隐藏文件 |
| boolean isAbsolute() | 判断是否是绝对路径或者判断文件是否存在 |
文件以及目录属性获取：
| 方法 | 功能 |
|---|---|
| String getName() | 获取此路径表示的文件或目录名称 |
| String getPath() | 将此路径名转换为路径名字符串 |
| String getAbsolutePath() | 返回此绝对路径名的绝对形式 |
| String getParent() | 获取父目录路径，如果没有父目录返回null |
| long lastModified() | 获取最后一次修改的时间 |
| long length() | 返回由此路径名表示的文件的长度。 |
| boolean renameTo(File f) | 重命名由此路径名表示的文件 |
| File[] liseRoots() | 获取机器盘符 |
| String[] list() | 返回一个字符串数组，命名由此路径名表示的目录中的文件和目录。 |
| String[] list(FilenameFilter filter) | 返回一个字符串数组，命名由此抽象路径名表示的目录中满足指定过滤器的文件和目录。 |
文件简单操作实例：获取给定目录下的所有文件夹和文件夹里面的内容
public class PrintFile{
public static void getFileList(File file){
//第一级子目录
File[] files = file.listFiles();
//遍历文件数组
for(File f:files){
//打印目录和文件
System.out.println(f);
if(f.isDirectory()){
getFileList(f);
}
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
File f = new File("D:"+File.separator+"WebStormFile");
getFileList(f);
}
}
2.2 文件流
文件流和前面的IO流类似，也提供了4个基本类用于文件的读写：
- FileInputStream 字节文件输入流
- FileOutputStream 字节文件输出流
- FileReader 字符文件输入流
- FileWriter 字符文件输出流
2.2.1 FileInputStream/FileOutputStream
FileInputStream 继承自InputStream类，用于处理二进制文件的输入操作。
FileOutputStream继承自OutputStream类，用于处理二进制文件的输出操作
FileInputStream构造方法：
- FileInputStream(File file) ：指定的文件对象。
- FileInputStream(String name) ：指定的文件名，包括路径
- FileInputStream（FileDescripter fd） :指定的文件描述符。
注：文件描述符在形式上是一个非负整数。实际上，它是一个索引值，指向内核为每一个进程所维护的该进程打开文件的记录表。
FileInputStream常用方法：
| 方法 | 功能 |
|---|---|
| int read() | 一次读取一个字节 返回值：下一个数据字节；如果已到达文件末尾，则返回 -1。 |
| int read(byte[] b) | 一次读取一个字节数组 (读取实际的字节数) 指定字节数组的长度是:1024或者1024的倍数 返回：读入缓冲区的字节总数，如果因为已经到达文件末尾而没有更多的数据，则返回 -1。 b - 存储读取数据的缓冲区 |
| public void close() | 关闭此文件输入流并释放与此流有关的所有系统资源。 |
OutputStream构造方法：参数含义与FileInputStream 一致。
FileOutputStream常用方法
| 方法 | 功能 |
|---|---|
| write(int b) | 将指定字节写入此文件输入流 |
| write(byte[] b) | 将字节数组写入此文件输入流 |
| write(byte[],int off,int len) | 将指定字节数组从off开始后的len个字节写入此文件输入流 |
字符流与字节流文件构造方法，操作方法类似。具体参见API文档。
2.2.2 文件操作实例–文件拷贝
使用字节流实现文件拷贝:
注：文件操作参见下文。
public class Copy{
public static void main(String[] args){
FileInputStream in =null;
FileOutputStream out=null;
//创建文件目录
File file=new File("文件复制目标目录");
//创建新文件
try {
file.createNewFile();
//构造输入流，读取数据
in =new FileInputStream("源文件目录");
//构造输出流，将输入流读取的文件输出到新文件中
out=new FileOutputStream(file);
//采用遍历，逐个读取，存入字节，实现文件拷贝
int fi;
while((fi=in.read())!=-1){
out.write(fi);
}
//关闭资源
in.close();
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
注：对于文件读写操作可能存在异常，所以文件操作语句放在try…catch语句中。
使用字符流实现文件拷贝:
public class Copy{
public static void main(String[] args){
FileReader in =null;
FileWriter out=null;
//创建文件目录
File file=new File("文件复制目标目录");
try {
//创建新文件
file.createNewFile();
//构造输入流，读取数据
in =new FileReader("源文件目录");
//构造输出流，将输入流读取的文件输出到新文件中
out=new FileWriter(file);
//采用遍历，逐个读取，实现文件拷贝
int fi;
while((fi=in.read())!=-1){
out.write(fi);
}
//关闭资源
in.close();
out.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
简单小结：
2020年世界没有开一个好头，但是2020还有一整年，希望我们有一个充满希望的过程以及漂亮的结尾！！！
时光如水，这个是我的第四篇博客，希望以此记录我的修行岁月。修行总是艰辛痛苦的，但是我相信一定会有一个美好的结果。
2020的目标：生命不息，修行不止，每日一记不停！！！！！！！
修行之路艰辛，与君共勉。
—2020年春：成都