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Java 教程
(追記) (追記ここまで)

Java 流(Stream)、文件(File)和IO

Java 中的流(Stream)、文件(File)和 IO(输入输出)是处理数据读取和写入的基础设施,它们允许程序与外部数据(如文件、网络、系统输入等)进行交互。

java.io 包是 Java 标准库中的一个核心包,提供了用于系统输入和输出的类,它包含了处理数据流(字节流和字符流)、文件读写、序列化以及数据格式化的工具。

java.io 是处理文件操作、流操作以及低级别 IO 操作的基础包。

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。

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,你可以把 System.in 包装在一个 BufferedReader 对象中来创建一个字符流。

下面是创建 BufferedReader 的基本语法:

BufferedReaderbr = newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in));

BufferedReader 对象创建后,我们便可以使用 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。

从控制台读取多字符输入

从 BufferedReader 对象读取一个字符要使用 read() 方法,它的语法如下:

intread()throwsIOException

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。

下面的程序示范了用 read() 方法从控制台不断读取字符直到用户输入 q。

BRRead.java 文件代码:

//使用 BufferedReader 在控制台读取字符importjava.io.*; publicclassBRRead{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{charc; // 使用 System.in 创建 BufferedReaderBufferedReaderbr = newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in)); System.out.println("输入字符, 按下 'q' 键退出。"); // 读取字符do{c = (char)br.read(); System.out.println(c); }while(c != 'q'); }}

以上实例编译运行结果如下:

输入字符, 按下 'q' 键退出。
runoob
r
u
n
o
o
b
q
q

从控制台读取字符串

从标准输入读取一个字符串需要使用 BufferedReader 的 readLine() 方法。

它的一般格式是:

StringreadLine()throwsIOException

下面的程序读取和显示字符行直到你输入了单词"end"。

BRReadLines.java 文件代码:

//使用 BufferedReader 在控制台读取字符importjava.io.*; publicclassBRReadLines{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{// 使用 System.in 创建 BufferedReaderBufferedReaderbr = newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in)); Stringstr; System.out.println("Enter lines of text."); System.out.println("Enter 'end' to quit."); do{str = br.readLine(); System.out.println(str); }while(!str.equals("end")); }}

以上实例编译运行结果如下:

Enter lines of text.
Enter 'end' to quit.
This is line one
This is line one
This is line two
This is line two
end
end

JDK 5 后的版本我们也可以使用 Java Scanner 类来获取控制台的输入。

控制台输出

在此前已经介绍过,控制台的输出由 print( ) 和 println() 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()。这样,write() 也可以用来往控制台写操作。

PrintStream 定义 write() 的最简单格式如下所示:

voidwrite(intbyteval)

该方法将 byteval 的低八位字节写到流中。

实例

下面的例子用 write() 把字符 "A" 和紧跟着的换行符输出到屏幕:

WriteDemo.java 文件代码:

importjava.io.*; //演示 System.out.write().publicclassWriteDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){intb; b = 'A'; System.out.write(b); System.out.write('\n'); }}

运行以上实例在输出窗口输出 "A" 字符

A

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

读写文件

如前所述,一个流被定义为一个数据序列。输入流用于从源读取数据,输出流用于向目标写数据。

下图是一个描述输入流和输出流的类层次图。

字节流(处理二进制数据)

字节流用于处理二进制数据,例如文件、图像、视频等。

类名类型描述
InputStream抽象类 (输入流)所有字节输入流的超类,处理字节的输入操作。
OutputStream抽象类 (输出流)所有字节输出流的超类,处理字节的输出操作。
FileInputStream输入流从文件中读取字节数据。
FileOutputStream输出流将字节数据写入文件。
BufferedInputStream输入流为字节输入流提供缓冲功能,提高读取效率。
BufferedOutputStream输出流为字节输出流提供缓冲功能,提高写入效率。
ByteArrayInputStream输入流将内存中的字节数组作为输入源。
ByteArrayOutputStream输出流将数据写入到内存中的字节数组。
DataInputStream输入流允许从输入流中读取 Java 原生数据类型(如 int、float、boolean)。
DataOutputStream输出流允许向输出流中写入 Java 原生数据类型。
ObjectInputStream输入流从输入流中读取序列化对象。
ObjectOutputStream输出流将对象序列化并写入输出流中。
PipedInputStream输入流用于在管道中读取字节数据,通常与 PipedOutputStream 配合使用。
PipedOutputStream输出流用于在管道中写入字节数据,通常与 PipedInputStream 配合使用。
FilterInputStream输入流字节输入流的包装类,用于对其他输入流进行过滤处理。
FilterOutputStream输出流字节输出流的包装类,用于对其他输出流进行过滤处理。
SequenceInputStream输入流将多个输入流串联为一个输入流进行处理。

字符流(处理文本数据)

字符流用于处理文本数据,例如读取和写入字符串或文件。

类名类型描述
Reader抽象类 (输入流)所有字符输入流的超类,处理字符的输入操作。
Writer抽象类 (输出流)所有字符输出流的超类,处理字符的输出操作。
FileReader输入流从文件中读取字符数据。
FileWriter输出流将字符数据写入文件。
BufferedReader输入流为字符输入流提供缓冲功能,支持按行读取,提高读取效率。
BufferedWriter输出流为字符输出流提供缓冲功能,支持按行写入,提高写入效率。
CharArrayReader输入流将字符数组作为输入源。
CharArrayWriter输出流将数据写入到字符数组。
StringReader输入流将字符串作为输入源。
StringWriter输出流将数据写入到字符串缓冲区。
PrintWriter输出流便捷的字符输出流,支持自动刷新和格式化输出。
PipedReader输入流用于在管道中读取字符数据,通常与 PipedWriter 配合使用。
PipedWriter输出流用于在管道中写入字符数据,通常与 PipedReader 配合使用。
LineNumberReader输入流带行号的缓冲字符输入流,允许跟踪读取的行号。
PushbackReader输入流允许在读取字符后将字符推回流中,以便再次读取。

辅助类(其他重要类)

辅助类提供对文件、目录以及随机文件访问的支持。

类名类型描述
File文件和目录操作用于表示文件或目录,并提供文件操作,如创建、删除、重命名等。
RandomAccessFile随机访问文件支持文件的随机访问,可以从文件的任意位置读写数据。
Console控制台输入输出提供对系统控制台的输入和输出支持。

下面将要讨论的两个重要的流是 FileInputStream 和 FileOutputStream。

FileInputStream

该流用于从文件读取数据,它的对象可以用关键字 new 来创建。

有多种构造方法可用来创建对象。

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:

InputStreamf = newFileInputStream("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:

Filef = newFile("C:/java/hello"); InputStreamin = newFileInputStream(f);

创建了 InputStream 对象,就可以使用下面的方法来读取流或者进行其他的流操作。

方法描述示例代码
int read()读取一个字节的数据,返回值为 0 到 255 之间的整数。如果到达流的末尾,返回 -1。int data = inputStream.read();
int read(byte[] b)从输入流中读取字节,并将其存储在字节数组 b 中,返回实际读取的字节数。如果到达流的末尾,返回 -1。byte[] buffer = new byte[1024]; int bytesRead = inputStream.read(buffer);
int read(byte[] b, int off, int len)从输入流中读取最多 len 个字节,并将它们存储在字节数组 b 的 off 偏移位置,返回实际读取的字节数。如果到达流的末尾,返回 -1。byte[] buffer = new byte[1024]; int bytesRead = inputStream.read(buffer, 0, buffer.length);
long skip(long n)跳过并丢弃输入流中的 n 个字节,返回实际跳过的字节数。long skippedBytes = inputStream.skip(100);
int available()返回可以读取的字节数(不阻塞)。int availableBytes = inputStream.available();
void close()关闭输入流并释放与该流相关的所有资源。inputStream.close();
void mark(int readlimit)在流中的当前位置设置标记,readlimit 是可以读取的字节数上限。inputStream.mark(1024);
void reset()将流重新定位到上次标记的位置,如果没有标记或标记失效,抛出 IOException。inputStream.reset();
boolean markSupported()检查当前输入流是否支持 mark() 和 reset() 操作。boolean isMarkSupported = inputStream.markSupported();

除了 InputStream 外,还有一些其他的输入流,更多的细节参考下面链接:

FileOutputStream

该类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。

有两个构造方法可以用来创建 FileOutputStream 对象。

使用字符串类型的文件名来创建一个输出流对象:

OutputStreamf = newFileOutputStream("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:

Filef = newFile("C:/java/hello"); OutputStreamfOut = newFileOutputStream(f);

创建 OutputStream 对象完成后,就可以使用下面的方法来写入流或者进行其他的流操作。

方法描述示例代码
void write(int b)将指定的字节写入输出流,b 的低 8 位将被写入流中。outputStream.write(255);
void write(byte[] b)将字节数组 b 中的所有字节写入输出流。byte[] data = "Hello".getBytes(); outputStream.write(data);
void write(byte[] b, int off, int len)将字节数组 b 中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入输出流。byte[] data = "Hello".getBytes(); outputStream.write(data, 0, data.length);
void flush()刷新输出流并强制写出所有缓冲的数据,确保数据被立即写入目标输出。outputStream.flush();
void close()关闭输出流并释放与该流相关的所有资源。关闭后不能再写入。outputStream.close();

除了 OutputStream 外,还有一些其他的输出流,更多的细节参考下面链接:

实例

下面是一个演示 InputStream 和 OutputStream 用法的例子:

fileStreamTest.java 文件代码:

importjava.io.*; publicclassfileStreamTest{publicstaticvoidmain(String[]args){try{bytebWrite[] = {11, 21, 3, 40, 5}; OutputStreamos = newFileOutputStream("test.txt"); for(intx = 0; x < bWrite.length; x++){os.write(bWrite[x]); // writes the bytes}os.close(); InputStreamis = newFileInputStream("test.txt"); intsize = is.available(); for(inti = 0; i < size; i++){System.out.print((char)is.read() + ""); }is.close(); }catch(IOExceptione){System.out.print("Exception"); }}}

上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。

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

fileStreamTest2.java 文件代码:

//文件名 :fileStreamTest2.javaimportjava.io.*; publicclassfileStreamTest2{publicstaticvoidmain(String[]args)throwsIOException{Filef = newFile("a.txt"); FileOutputStreamfop = newFileOutputStream(f); // 构建FileOutputStream对象,文件不存在会自动新建OutputStreamWriterwriter = newOutputStreamWriter(fop, "UTF-8"); // 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gbkwriter.append("中文输入"); // 写入到缓冲区writer.append("\r\n"); // 换行writer.append("English"); // 刷新缓存冲,写入到文件,如果下面已经没有写入的内容了,直接close也会写入writer.close(); // 关闭写入流,同时会把缓冲区内容写入文件,所以上面的注释掉fop.close(); // 关闭输出流,释放系统资源FileInputStreamfip = newFileInputStream(f); // 构建FileInputStream对象InputStreamReaderreader = newInputStreamReader(fip, "UTF-8"); // 构建InputStreamReader对象,编码与写入相同StringBuffersb = newStringBuffer(); while(reader.ready()){sb.append((char)reader.read()); // 转成char加到StringBuffer对象中}System.out.println(sb.toString()); reader.close(); // 关闭读取流fip.close(); // 关闭输入流,释放系统资源}}

文件和I/O

还有一些关于文件和I/O的类,我们也需要知道:

Java中的目录

创建目录:

File类中有两个方法可以用来创建文件夹:

  • 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。
  • mkdirs()方法创建一个文件夹和它的所有父文件夹。

下面的例子创建 "/tmp/user/java/bin"文件夹:

CreateDir.java 文件代码:

importjava.io.File; publicclassCreateDir{publicstaticvoidmain(String[]args){Stringdirname = "/tmp/user/java/bin"; Filed = newFile(dirname); // 现在创建目录d.mkdirs(); }}

编译并执行上面代码来创建目录 "/tmp/user/java/bin"。

注意: Java 在 UNIX 和 Windows 自动按约定分辨文件路径分隔符。如果你在 Windows 版本的 Java 中使用分隔符 (/) ,路径依然能够被正确解析。

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:

DirList.java 文件代码:

importjava.io.File; publicclassDirList{publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Stringdirname = "/tmp"; Filef1 = newFile(dirname); if(f1.isDirectory()){System.out.println("目录 " + dirname); Strings[] = f1.list(); for(inti = 0; i < s.length; i++){Filef = newFile(dirname + "/" + s[i]); if(f.isDirectory()){System.out.println(s[i] + " 是一个目录"); }else{System.out.println(s[i] + " 是一个文件"); }}}else{System.out.println(dirname + " 不是一个目录"); }}}

以上实例编译运行结果如下:

目录 /tmp
bin 是一个目录
lib 是一个目录
demo 是一个目录
test.txt 是一个文件
README 是一个文件
index.html 是一个文件
include 是一个目录

删除目录或文件

删除文件可以使用 java.io.File.delete() 方法。

以下代码会删除目录 /tmp/java/,需要注意的是当删除某一目录时,必须保证该目录下没有其他文件才能正确删除,否则将删除失败。

测试目录结构:

/tmp/java/
|-- 1.log
|-- test

DeleteFileDemo.java 文件代码:

importjava.io.File; publicclassDeleteFileDemo{publicstaticvoidmain(String[]args){// 这里修改为自己的测试目录Filefolder = newFile("/tmp/java/"); deleteFolder(folder); }// 删除文件及目录publicstaticvoiddeleteFolder(Filefolder){File[]files = folder.listFiles(); if(files != null){for(Filef : files){if(f.isDirectory()){deleteFolder(f); }else{f.delete(); }}}folder.delete(); }}
AI 思考中...

5 篇笔记 写笔记

  1. #0

    童帅的二叔

    120***[email protected]

    201

    自己写了一个简单的小程序用来剪辑特定长度的音频,并将它们混剪在一起,大体思路是这样的:

    1. 使用 FileInputStream 输入两个音频

    2. 使用 FileInputStream的skip(long n) 方法跳过特定字节长度的音频文件,比如说:输入 skip(1024*1024*3),这样就能丢弃掉音频文件前面的 3MB 的内容。

    3. 截取中间特定长度的音频文件:每次输入 8KB 的内容,使用 count 记录输入次数,达到设置的次数就终止音频输入。比如说要截取 2MB 的音频,每次往输入流中输入 8KB 的内容,就要输入 1024*2/8 次。

    4. 往同一个输出流 FileOutputStream 中输出音频,并生成文件,实现音频混合。

    音乐素材下载: Download

    下面就给出相关代码:

    public class MusicCompound 
{
 public static void main(String args[])
 {
 FileOutputStream fileOutputStream = null;
 FileInputStream fileInputStream = null;
 String fileNames[] = {"E:/星月神话.mp3","E:/我只在乎你.mp3"};
 //设置byte数组,每次往输出流中传入8K的内容
 byte by[] = new byte[1024*8];
 try
 {
 fileOutputStream = new FileOutputStream("E:/合并.mp3");
 for(int i=0;i<2;i++)
 {
 int count = 0;
 fileInputStream = new FileInputStream(fileNames[i]);
 //跳过前面3M的歌曲内容
 fileInputStream.skip(1024*1024*3);
 while(fileInputStream.read(by) != -1)
 { 
 fileOutputStream.write(by);
 count++;
 System.out.println(count);
 //要截取中间2MB的内容,每次输入8k的内容,所以输入的次数是1024*2/8
 if(count == (1024*2/8))
 {
 break;
 }
 }
 }
 }
 catch(FileNotFoundException e)
 {
 e.printStackTrace();
 }
 catch(IOException e)
 {
 e.printStackTrace();
 }
 finally
 {
 try
 {
 //输出完成后关闭输入输出流
 fileInputStream.close();
 fileOutputStream.close();
 } 
 catch(IOException e)
 {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 }
}

    童帅的二叔

    120***[email protected]

    8年前 (2018年07月11日)
  2. #0

    乔乔

    287***[email protected]

    50

    有时需要列出目录下指定类型的文件,例如:. java、. txt 等扩展名的文件。可以使用File类的下述两个方法,列出指定类型的文件:

    • 1、public String[ ] list(FilenameFilter obj) 该方法用字符串的形式返回目录下的指定类型的所有文件
    • 2、public File[ ] listFile(FilenameFilter obj) 该方法用 File 对象形式返回目录下的指定类型的所有文件

    上述两个方法的参数 FilenameFilter 是一个接口,该接口有一个方法:

    public boolean accept(File f,String name);

    File 对象 f 调用 list 方法时,需向该方法传递一个实现 FilenameFilter 接口的对象,list 方法执行时,参数 obj 不断回调接口方法accept(File f,String name),该方法中的参数 f 为,调用 list 的当前目录,参数 name 被实例化为当前目录中的一个文件名,当接口方法返回 true 时,list 方法就将名字为 name 的文件存放到返回的数组中。

    import java.io.*;
public class Filelei implements FilenameFilter {//此次使用本类作为接口
 /**
 * @param args
 */
 public void f(){
 File f=new File("E:\\Myworkspace\08円\\src");
 String []filename=f.list();//以字符串的形式,先列出当前目录下所有文件看一下(有什么类型的文件)
 for(int i=0;i<filename.length;i++){
 System.out.println(filename[i]);
 }
 System.out.println("********************************");
 String []fname=f.list(this);
 for(int i=0;i<fname.length;i++){
 System.out.println(fname[i]);
 }
 
 }
 public static void main(String[] args) {
 // TODO Auto-generated method stub
 new Filelei().f();
 
 }
 @Override
 public boolean accept(File f, String name) {//重写接口方法
 // TODO Auto-generated method stub
 return name.endsWith(".java");//返回当前目录下以.java结尾的文件
 }
}

    运行结果:

    A.java
B.java
C.java
J1.java
J2.java
J3.java
我是 DOC 文档.doc
我是 XLS 工作表.xls
我是文本文档.txt
********************************
A.java
B.java
C.java
J1.java
J2.java
J3.java
    乔乔

    乔乔

    287***[email protected]

    8年前 (2018年10月20日)
  3. #0

    luffysman

    N92***[email protected]

    43

    FileOutputStream 读写文件举例中出现乱码, 跟字符集编码无关, 是由于读写的格式不同导致的。

    // 读写文件, 以二进制读写, 有乱码, 是由于输入输出格式转换的原因, 和字符集编码方式无关
public static void main(String[] args) {
 try { 
 byte[] bWrite = {11, 21, 3, 40, 5 }; 
 OutputStream os = new FileOutputStream("./out/test.txt"); 
 for (int x = 0; x < bWrite.length; ++x) { 
 os.write(bWrite[x]); 
 } 
 os.close(); 
 InputStream is = new FileInputStream("./out/test.txt"); 
 int size = is.available(); 
 for (int x = 0; x < size; ++x) { 
 System.out.print((byte) is.read() + " "); //强转为byte类型就好了 
 } 
 is.close(); 
 } catch (IOException e) { 
 System.out.print("Exception");
 }
}

    luffysman

    N92***[email protected]

    8年前 (2019年01月30日)
  4. #0

    iamanoob

    599***[email protected]

    29

    BufferedReader 是支持同步的,而 Scanner 不支持。如果我们处理多线程程序,BufferedReader 应当使用。

    BufferedReader 相对于 Scanner 有足够大的缓冲区内存。

    Scanner 有很少的缓冲区(1KB 字符缓冲)相对于 BufferedReader(8KB字节缓冲),但是这是绰绰有余的。

    BufferedReader 相对于 Scanner 来说要快一点,因为 Scanner 对输入数据进行类解析,而 BufferedReader 只是简单地读取字符序列。

    iamanoob

    599***[email protected]

    7年前 (2019年03月13日)
  5. #0

    sky-wu

    Wu_***@Foxmail.com

    23

    使用 io 流进行文件的简单复制:

    test.txt 内容为:

    I love Java, I love JavaI love Java, I love JavaI love Java, I love JavaI love Java, I love JavaI love Java, I love Java

    代码:

    import java.io.*;
public class Test {
 public static void main(String[] args) {
 File sourcefile = new File("./test.txt");
 File copyfile = new File("./testcopy.txt");
 FileInputStream fileInputStream = null;// 从文件中读数据
 FileOutputStream fileOutputStream = null;// 用于把数据写入文件
 BufferedWriter bufferedWriter = null;// 用于把数据写入文件
 try {
 if (!sourcefile.exists()) {
 sourcefile.createNewFile();
 bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(sourcefile));
 // bufferedwriter 自动追加数据
 String s = new String(" I love Java");
 char bchar[] = s.toCharArray();
 for (int i = 0; i < 5; i++) {
 // 两种方式往文件中写数据
 bufferedWriter.write(bchar, 0, bchar.length);
 bufferedWriter.write(", " + s + "\n");
 }
 // 写完之后才能关闭流,
 bufferedWriter.flush();
 bufferedWriter.close();
 }
 copyfile.createNewFile();
 fileInputStream = new FileInputStream(sourcefile);
 fileOutputStream = new FileOutputStream(copyfile);
 byte b[] = new byte[8192];
 int len = b.length;
 while ((len = fileInputStream.read(b, 0, len)) > 0) {
 fileOutputStream.write(b, 0, len);
 fileOutputStream.flush();
 }
 System.out.println("file copied");
 fileInputStream.close();
 fileOutputStream.close();
 } catch (IOException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
}

    执行程序,可以看到创建了一个 testcopy.txt 文件,内容为:

    I love Java, I love JavaI love Java, I love JavaI love Java, I love JavaI love Java, I love JavaI love Java, I love Java

    sky-wu

    Wu_***@Foxmail.com

    7年前 (2019年05月18日)

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