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项目七 输入输出流和文件操作 信息工程系 杜向然
技能目标 • 能根据数据的类型选择相应的输入输出流进行数据的读写操作，能通过File类对文件进行操作。 知识目标 • 了解流的概念； • 了解输入输出流的基本知识； • 了解文件的基本知识； • 掌握常用的字节流和字符流及其方法； • 掌握File类的使用； 项目任务 • 本项目完成输入输出流和文件操作的基本功能，要求能选择合适的输入输出流对数据进行读写操作，能通过File类对文件进行操作。
任务一 字节输入输出流 • ①读取文件内容。 • import java.io.FileInputStream; • import java.io.DataInputStream; • import java.io.EOFException; • public class InputStreamTest • { • public static void main(String[ ] args) throws Exception • { • FileInputStream fis=new FileInputStream("test1.txt"); //创建字节输入流对象 • DataInputStream dis=new DataInputStream(fis); //创建过滤器输入流对象
try{ • while (true) • { • System.out.println(dis.readInt( )); • } • } • catch(EOFException e){ • dis.close( ); • fis.close( ); • } • } • }
相关知识 • 1.什么是流？ • 流是一个抽象的概念。程序中处理的任何信息都是数据，当Java程序需要对数据进行操作时，必须与数据源联系起来，或者从数据源读取数据，或者往数据源写入数据。 • 流可分为两类：输入流和输出流。用户可以从输入流中读取数据，但不能写数据。相反，对输出流，只能向其中写入数据，而不能读数据。
按照处理数据类型的不同，流可以分为字节流和字符流。字节流以字节为基本单位进行处理，也称为原始数据，适合7位ASCII码的操作；而字符流以字符为基本单位进行处理，用2字节的Unicode作为编码。按照处理数据类型的不同，流可以分为字节流和字符流。字节流以字节为基本单位进行处理，也称为原始数据，适合7位ASCII码的操作；而字符流以字符为基本单位进行处理，用2字节的Unicode作为编码。 • 2. InputStream类和OutputStream类 • 抽象类InputStream和OutputStream是所有字节流的基类 ，二者都是抽象类，它们分别提供了输入和输出处理的基本接口，并且都分别实现了其中的某些方法。
InputStream中所提供的方法主要有： • 从流中读取数据 • int read() • 从输入流中读取一个字节，返回范围在0到255 之间的一个整数，该方法的属性为 abstract，必须为子类所实现。 • int read(byte b[]) • 从输入流中读取长度为b.length的数据，写入字节数组b，并返回读取的字节数。 • int read (byte b[], int off, int len) • 从输入流中读取长度为len的数据，写入字节数组b中从索引off开始的位置，并返回读取的字节数。 • 对于以上方法，如果达到流的末尾位置，则返回-1表明流的结束。 • int available() • 返回从输入流中可以读取的字节数。
关闭流并且释放与该流相关的系统资源 • close() • 关闭流可以通过调用方法close()显式进行，也可以由运行时系统在流对象进行垃圾收集时隐式进行。 • 使用输入流中的标记 • void mark（int readlimit） • 在输入流的当前读取位置作标记，从该位置开始读取readlimit所指定的数据后，标记失效。 • void reset() • 重置输入流的读取位置为方法mark()所标记的位置。 • boolean markSuppont() • 确定输入流是否支持方法mark()和reset()。
InputStream中有一个子类FilterInputStream，它就是一个典型的过滤器输入流。filter这个单词本身就是过滤器的意思，源于和滤水器的类比。我们经常把一个滤水器安放在水管和水龙头之间，滤掉杂质。而在程序中，我们把流过滤器安放在数据源和最终目的地之间，对数据执行某种算法。流过滤器不仅可以去掉程序员不想要的数据，还可以增加数据或其他注解，甚至可以提供一个和初始流完全不同的流。InputStream中有一个子类FilterInputStream，它就是一个典型的过滤器输入流。filter这个单词本身就是过滤器的意思，源于和滤水器的类比。我们经常把一个滤水器安放在水管和水龙头之间，滤掉杂质。而在程序中，我们把流过滤器安放在数据源和最终目的地之间，对数据执行某种算法。流过滤器不仅可以去掉程序员不想要的数据，还可以增加数据或其他注解，甚至可以提供一个和初始流完全不同的流。 • FilterInputStream 类的构造方法为FilterInputStream(InputStream)，在指定的输入流之上，创建一个输入流过滤器。FilterInputStream的常用的子类如下： • BufferedInputStream • 缓冲区对数据的访问，以提高效率。
DataInputStream • 从输入流中读取基本数据类型，如int、float、double或者甚至一行文本。 • LineNumberInputStream • 在翻译行结束符的基础上，维护一个计数器，该计数器表明正在读取的是哪一行。 • PushbackInputStream • 允许把数据字节向后推到流的首部。 • DataInputStream的readInt（）方法每次从输入流读入四个字节，然后将它们翻译成一个int数据。在题目中，我们循环调用这个方法，直到读到文件末尾，该方法会抛出EOFException异常，因此我们将相关语句放在try语句当中进行。
（2）OutputStream类 • 它负责将信息送至输出目标中，这个类也有很多子类，并且也不直接使用，而是对它进行包装后，使用各种过滤器类。 • 除了构造方法外，OutputStream中封装的方法主要实现对输出数据的支持。 • 输出数据 • void write(int b) • 将指定的字节b写入输出流。
void write(byte b[]) • 把字节数组b中的b.length个字节写入输出流。 • void write(byte b[], int off, int len) • 把字节数组b中从索引off开始的len个字节写入输出流。 • flush() • 刷新输出流，并输出所有被缓存的字节。 • 关闭流 • 与类InputStream类似，可以用方法close()显式地关闭输出流，也可以由运行时系统在对流对象进行垃圾收集时隐式关闭输出流。
我们选择DataOutputStream作为与FileOutputStream类对象fos配合使用的过滤器流。我们选择DataOutputStream作为与FileOutputStream类对象fos配合使用的过滤器流。 • DataOutputStream的writeInt（int i）方法每次将一个 int 值以 4-byte 值形式写入字节输出流中，先写入高字节，后写入低字节。在题目中，我们循环10次调用这个方法，将0至9十个数字写入文件。该方法会抛出IOException异常，因此我们在写main方法的时候同时声明。
任务二 字符输入输出流 • import java.io.*; • public class ReaderTest{ • public static void main(String args[]) throws IOException{ • String s; • FileInputStream fis; • InputStreamReader isr; //声明字符输入流对象 • BufferedReader br; //声明过滤器输入流对象 • fis=new FileInputStream("test2.txt");
isr=new InputStreamReader(fis); • br=new BufferedReader(isr); • while((s=br.readLine())!=null) • System.out.println("现在读的是:"+s); • fis.close(); • isr.close(); • br.close(); • } • }
相关知识 • 1.Reader类 • Reader的常用子类及其功能如下： • CharArrayReader • 从字符数组中读取数据。 • InputStreamReader • FileReader（InputStreamReader的子类） • 从本地文件系统中读取字符序列。
StringReader • 从字符串中读取字符序列。 • PipedReader • 从线程管道中读取字符序列。 • Reader类的主要方法有： • (1)读取字符 • public int read() throws IOException • 读取一个字符。 • public int read(char cbuf[]) throws IOException • 读取一系列字符到数组cbuf[]中。
public abstract int read(char cbuf[]，int off，int len) throws IOException • 读取len个字符到数组 cbuf[]的索引off处，该类必须被子类实现。 • （2）标记流 • pulbic boolean markSupported() • 判断当前流是否支持作标记。 • public void mark(int readAheadLimit) throws IOException • 给当前流作标记，最多支持readAheadLimit个字符的回溯。 • public void reset() throws IOException • 将当前流重置到作标记处。 • （3）关闭流 • public abstract void close() throws IOException • 该方法必须被子类实现。
常见的面向字符流的过滤器流有： • BufferedReader • 缓冲数据的访问，以提高效率。 • LineNumberReader（BufferedReader的子类） • 维护一个计数器，该计数器表明正在读取的是哪一行。 • FilterReader（抽象类） • 提供一个类，创建过滤器时可以扩展这个类。
我们选择BufferedReader作为与InputStreamReader类对象isr配合使用的过滤器流。我们选择BufferedReader作为与InputStreamReader类对象isr配合使用的过滤器流。 • BufferedReader的readLine（）方法每次可以读取一个文本行，效率比较高，这也是我们选择BufferedReader的一个原因。该方法也会抛出IOException异常，因此我们在写main方法的时候同时声明。
2.Writer类 • Writer类的主要方法有： • (1)向输出流写入字符 • public void writer(int c) throws IOException • 将整数值C的低16位写入输出流。 • public void writer(char cbuf[]) throws IOException • 将字符数组cbuf[]中的字符写入输出流。 • public abstract void write(char cbuf[]，int off，int len) throws IOException • 将字符数组cbuf[]中从索引为off的位置处开始的len个字符写入输出流。
public void write(String str) throws IOException • 将字符串str中的字符写入输出流。 • public void write(String str，int off，int len) throws IOException • 将字符串str中从索引off开始处的len个字符写入输出流。
（2）flush() • 刷新输出流，并输出所有被缓存的字节。 • （3）关闭流 • public abstract void close() throws IOException该方法必须被子类实现。
选择PrintWriter作为与FileWriter类对象fw配合使用的过滤器流。选择PrintWriter作为与FileWriter类对象fw配合使用的过滤器流。 • PrintWriter的println（）方法每次可以向流中写入一个文本行，它与上述的BufferedReader的readLine（）方法是对应的，使用起来比较方便，这也是我们选择PrintWriter的一个原因。
任务三 文件操作 • class TestFileMethods{ • public static void main(String args[]){ • File f=new File("test1.txt"); //创建文件对象 • System.out.println("exist? "+f.exists()); • System.out.println("name: "+f.getName()); • System.out.println("path: "+ f.getPath()); • System.out.println("absolutepath: "+f.getAbsolutePath()); • System.out.println("parent"+f.getParent()); • System.out.println("is a file? "+f.isFile()); • …… • } • }
相关知识 • 1.File类 • 通过File类提供的方法，我们只能对文件本身的一些属性进行操作 • 2.File类方法 • （1）文件的生成 • File类中提供了三种构造方法可用来生成一个文件或目录。 • public File（String path）:path可包含路径及文件名。 • public File（String path，String name）：path代表路径，name代表文件名。 • public File（File dir，String name）：dir代表File类型的路径，name代表文件名。 • （2）文件名的处理 • String getName():得到一个文件的名称（不包括路径）。 • StringgetPath():得到一个文件的路径名。 • String getAbsolutePath():得到一个文件的绝对路径名。 • String getParent():得到一个文件的上一级目录名。 • String renameTo(File newName) :重新命名当前文件。
（3）文件属性测试 • boolean exists（）:测试当前File对象所指示的文件是否存在。 • boolean canWrite（）:测试当前文件是否可写。 • boolean canRead）:测试当前文件是否可读。 • boolean isFile():测试当前文件是否是文件。 • boolean isDirectory():测试当前文件是否是目录。 • （4）普通文件信息和工具 • long lastModified():到文件最近一次修改的时间。 • long length():得到文件的长度，以字节为单位。 • Boolean delete():删除当前文件。 • （5）目录操作 • boolean mkdir():根据当前对象生成一个由该对象指定的路径。 • String list():列出当前目录下的文件。 • 在前面具体实现的程序中，我们通过构造方法File(“test1.txt”)把文件对象f和文件test1.txt联系在一起，后面通过f调用File类的各种方法，从而得到test1.txt的各种属性。
3.文件的顺序处理 • 前面提到的输入输出流，也有基于文件处理的，其中FileInputStream和FileOutputStream就是用来专门进行文件的输入和输出处理。在这两个类里，分别提供了一些方法，用来对本地主机上的已经打开的文件进行顺序的读和写操作。 • 类 FileInputStream 用于读取诸如图像数据之类的原始字节流，它的常用方法如下： • int available() • 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（或跳过）的估计剩余字节数。 • 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。 • protected void finalize() • 确保在不再引用文件输入流时调用其close方法。
int read() • 从此输入流中读取一个数据字节。 • int read(byte[] b) • 从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。 • int read(byte[] b, int off, int len) • 从此输入流中将最多len个字节的数据读入一个 byte 数组中。 • long skip(long n) • 从输入流中跳过并丢弃n个字节的数据。
4.随机访问文件 • 类RandomAccessFile称为随机访问文件类，它提供了对文件进行随机访问的支持。它是直接继承类Object，并且实现了接口DataInput和接口DataOutput，DataInput中定义的方法主要用来从流中读取基本类型的数据、读取一行数据、或者读取指定长度的字节数；DataOutput中定义的方法主要用来向流中写入基本类型的数据、或者写入一定长度的字节数组。
RandomAccessFile类是通过指针实现对文件的随机访问的，文件位置指针遵循下面的规律：RandomAccessFile类是通过指针实现对文件的随机访问的，文件位置指针遵循下面的规律： • ·新建RandomAccessFile对象的文件位置指针位于文件的开头处； • ·每次读写操作之后，文件位置的指针都相应后移读写的字节数； • ·可以通过getFilePointer方法来获得文件位置指针的位置，通过seek方法来设置文件指针的位置。 • RandomAccessFile类，既可以充当输入也可充当输出流，其构造方法如下： • RandomAccessFile （“路径+文件名”， String“rw”/“r”）两个参数，第二个参数表示创建模式：“rw”代表写流，“r”代表读流。 • RandomAccess类的其他常用方法还有： • long getFilePointer()：获取文件指针的位置。 • long length()：获取文件的长度。
int read()：从文件中读取一个字节。 • int read(byte[] b)：从文件中读取b.length个字节的数据并保存到数组b中。 • int read(byte[] b,int off,int len)：从文件中读取len个字节的数据并保存到数组b的指定位置中。 • boolean readBoolean()：从文件中读取一个boolean值。 • byte readbyte()：从文件读取一个字节。 • char readChar()：从文件读取一个字符。 • double readDouble()：从文件中读取一个double值。 • float readFloat()：从文件中读取一float值。 • void readFully(byte[] b)：从文件中的当前指针位置开始读取b.length个字节的数据到数组b中。
String readLine()：从文件中读取一个字符串。 • long readLong():从文件中读取一个long值。 • short readShort():从文件中读取一个short值。 • String readUTF():从文件中读取一个字符串。 • void seek(long pos):指定文件指针在文件中的位置。 • void setLength(long newLength):设置文件的长度。 • int skipBytes(int n):在文件中跳过指定的字节数。
void write(byte[] b)：向文件中写入一个字节数组。 • void write(byte[] b,int off,int len)：向文件中写入数组b中从off位置开始长度为len的字节数据。 • void write(int b)：向文件中写入一个int值。 • void writeBoolean(boolean v)：向文件中写入一个boolean值。 • void writeByte(int v)：向文件中写入一个字节。 • void writeByte(String s)：向文件中写入一个字符串。
动手练习 • 练习目的： • 1．理解Java中输入输出流的概念。 • 2．掌握常用的输入输出类的功能及其读写方法。 • 3．掌握File类及其方法的使用。 • 练习内容： • 1．将http://www.sohu.com的内容读出，并将其内容保存到sohu.txt文件中。 • 2．分别列出本机C盘下文件和文件夹的名字。对于文件，同时列出其他详细信息。 • 3．在D盘下建立文件a.txt并对其进行编辑，然后建立文件b.txt，将a.txt的内容拷贝到b.txt中。
