Java 流(Stream)、文件(File)和IO

Java.io 包几乎包含了所有操作输入、输出需要的类。所有这些流类代表了输入源和输出目标。Java.io 包中的流支持很多种格式，比如：基本类型、对象、本地化字符集等等。

一个流可以理解为一个数据的序列。输入流表示从一个源读取数据，输出流表示向一个目标写数据。

Java 为 I/O 提供了强大的而灵活的支持，使其更广泛地应用到文件传输和网络编程中。

1.读取控制台输入

Java 的控制台输入由 System.in 完成。为了获得一个绑定到控制台的字符流，可以把 System.in 包装在一个 BufferedReader 对象中来创建一个字符流。

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

BufferedReader 对象创建后，便可以使用 read() 方法从控制台读取一个字符，或者用 readLine() 方法读取一个字符串。

每次调用 read() 方法，它从输入流读取一个字符并把该字符作为整数值返回。 当流结束的时候返回 -1。该方法抛出 IOException。

import java.io.*;

public class JavaStreamFileIO {
    public static void main(String args[]) throws IOException {
        char c;
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.println("输入字符, 按下 'q' 键退出。");
        
        do {
            c = (char) br.read();
            System.out.println(c);
        } while (c != 'q');
    }
}

readLine() 方法从标准输入读取一个字符串

import java.io.*;

public class JavaStreamFileIO {
    public static void main(String args[]) throws IOException {
        String str;
        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.println("请输入，end退出");
        do {
            str = br.readLine();
            System.out.println(str);
        } while (!str.equals("end"));
        
    }
}

2.控制台输出

控制台的输出由 print( ) 和 println() 等完成。这些方法都由类 PrintStream 定义，System.out 是该类对象的一个引用。

PrintStream 继承了 OutputStream类，并且实现了方法 write()方法。这样，write() 也可以用来往控制台写操作。

注意：write() 方法不经常使用，因为 print() 和 println() 方法用起来更为方便。

public class JavaStreamFileIO {
    public static void main(String args[]) {
        int b;
        b = 'A';
        System.out.write(b);
        System.out.write('\n');
    }
}

3.读写文件

IO流

3.1FileInputStream

FileInputStream流用于从文件读取数据，它的对象可以用关键字 new 来创建

可以使用字符串类型的文件名来创建一个输入流对象来读取文件：

InputStream fip = new FileInputStream("C:/java/hello");

也可以使用一个文件对象来创建一个输入流对象来读取文件。我们首先得使用 File() 方法来创建一个文件对象：

File f = new File("C:/java/hello");
InputStream fip = new FileInputStream(f);

FileInputStream对象常用的流操作方法：

public void close() throws IOException {}
//关闭此文件输入流并释放与此流有关的所有系统资源。抛出IOException异常。

protected void finalize() throws IOException {}
//清除与该文件的连接。确保在不再引用文件输入流时调用其 close 方法。抛出IOException异常。

public int read(int r) throws IOException {}
//从 InputStream对象读取指定字节的数据。返回为整数值。返回下一字节数据，如果已经到结尾则返回-1。

public int read(byte[] r) throws IOException{}
//从输入流读取r.length长度的字节。返回读取的字节数。如果是文件结尾则返回-1。

public int available() throws IOException{}
//返回下一次对此输入流调用的方法可以不受阻塞地从此输入流读取的字节数。返回一个整数值。

3.2FileOutputStream

FileOutputStream用来创建一个文件并向文件中写数据，如果该流在打开文件进行输出前，目标文件不存在，那么该流会创建该文件。

使用字符串类型的文件名来创建一个输出流对象：

OutputStream fop = new FileOutputStream("C:/java/hello")

也可以使用一个文件对象来创建一个输出流来写文件。我们首先得使用File()方法来创建一个文件对象：

File f = new File("C:/java/hello");
OutputStream fop = new FileOutputStream(f);

OutputStream 对象常用的流操作方法：

public void close() throws IOException {}
//关闭此文件输入流并释放与此流有关的所有系统资源。抛出IOException异常。

protected void finalize()throws IOException {}
//清除与该文件的连接。确保在不再引用文件输入流时调用其 close 方法。抛出IOException异常。

public void write(int w)throws IOException {}
//把指定的字节写到输出流中。

public void write(byte[] w)
//把指定数组中w.length长度的字节写到OutputStream中。

下面的程序首先创建文件test.txt，并把给定的数字以二进制形式写进该文件，同时输出到控制台上。

import java.io.*;

public class JavaStreamFileIO {
    public static void main(String args[]) {
       
       try {
            byte bWrite[] = {65,66,67,77,78,97,98,99,100};
            OutputStream os = new FileOutputStream("test.txt");
            for (byte b : bWrite) {
                os.write(b);
            }
            os.close();
            
            InputStream is = new FileInputStream("test.txt");
            int size = is.available();
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                System.out.println((char) is.read());
            }
            is.close();
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("IOException");
        }
    }
}

以上代码由于是二进制写入，可能存在乱码，可以使用以下代码实例来解决乱码问题：

import java.io.*;

public class JavaStreamFileIO {
    public static void main(String args[]) {
        // 构建FileOutputStream对象,文件不存在会自动新建
        File f = new File("a.txt");
        FileOutputStream fop = new FileOutputStream(f);
        
        // 构建OutputStreamWriter对象,参数可以指定编码,默认为操作系统默认编码,windows上是gbk
        OutputStreamWriter writer =  new OutputStreamWriter(fop, "UTF-8");
        
        // 写入到缓冲区
        writer.append("中文输入\n");
        writer.append("English");
        
        // 关闭写入流,同时会把缓冲区内容写入文件
        writer.close();
        
        // 关闭输出流,释放系统资源
        fop.close();
        
        // 构建FileInputStream对象
        FileInputStream fip = new FileInputStream(f);
        
        // 构建InputStreamReader对象,编码与写入相同
        InputStreamReader reader = new InputStreamReader(fip,"UTF-8");
        
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        while (reader.ready()) {
            // 转成char加到StringBuffer对象中
            sb.append((char)reader.read());
        }
        System.out.println(sb.toString());
        
        // 关闭读取流
        reader.close();
        
        // 关闭输入流,释放系统资源
        fip.close();
    }
}

4.Java中的目录

4.1创建目录

File类中有两个方法可以用来创建文件夹：

a. mkdir()方法创建一个文件夹，成功则返回true，失败则返回false。失败表明File对象指定的路径已经存在，或者由于整个路径还不存在，该文件夹不能被创建。

b. mkdirs()方法创建一个文件夹和它的所有父文件夹

import java.io.File;
 
public class CreateDir {
    public static void main(String args[]) {
        String dirname = "/tmp/user/java/bin";
        File d = new File(dirname);
        // 现在创建目录
        d.mkdirs();
    }
}

4.2读取目录

一个目录其实就是一个 File 对象，它包含其他文件和文件夹。如果创建一个 File 对象并且它是一个目录，那么调用 isDirectory() 方法会返回 true。

可以通过调用该对象上的 list() 方法，来提取它包含的文件和文件夹的列表。下面展示的例子说明如何使用 list() 方法来检查一个文件夹中包含的内容：

import java.io.File;
 
public class CreateDir {
    public static void main(String args[]) {
        String dirname = "/Users/xxx/Desktop";
        File f = new File(dirname);
        if (f.isDirectory()) {
            String[] lists = f.list();
            for (int i = 0; i < lists.length; i++) {
                File subF = new File(dirname + "/" + lists[i]);
                if (subF.isDirectory()) {
                    System.out.println("文件夹："+ lists[i]);
                } else {
                    System.out.println("文件："+ lists[i]);
                }
            }
        } else {
            System.out.println("不是一个目录");
        }
    }
}

4.3删除目录或文件

删除文件可以使用 java.io.File.delete() 方法。

import java.io.File;
 
public class CreateDir {
    public static void main(String args[]) {
        String str = "/Users/xxx/Desktop/newDir";
        File f = new File(str);
        deleteFolder(f);
    }
    
    // 删除文件及目录
    public static void deleteFolder(File folder) {
        File[] files = folder.listFiles();
        if (files != null) {
            for (File f : files) {
                if (f.isDirectory()) {
                    deleteFolder(f);
                } else {
                    f.delete();
                }
            }
        }
        folder.delete();
    }
}
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