第8章File類與輸入輸出流8.1File類8.2輸入輸出流概述8.3字節流類8.4字符流類8.1File類

無論學習那種語言，都不免要接觸到文件系統，要經常和文件打交道，Java當然也不例外。在介紹JavaIO之前首先介紹一個非常重要的類File。在Java整個io包中，File類是唯一表示與文件本身有關的類。使用File類可以進行創建或刪除文件等常規操作。File類的常用構造方法如下：

File(Stringparent,Stringchild)

File(Fileparent,Stringchild)

File(URIuri)

File(Stringpathname)

其中前面兩種方法可以在某個已知特定的目錄下新建文件或者目錄，后面兩種可以通過pathname或者URI新建文件或者目錄。將File類中的主要方法按如下方式分類：

(1)文件名的處理：

StringgetName()：得到一個文件的名稱(不包括路徑)。

StringgetParent()：得到一個文件的上一級目錄名。

StringgetPath()：得到一個文件的路徑名。

StringgetAbsolutePath()：得到一個文件的絕對路徑名。

StringrenameTo(FilenewName)：將當前文件名更名為給定文件的完整路徑。

(2)文件屬性測試：

booleanisAbsolute()：測試此抽象路徑名是否為絕對路徑名。

booleancanRead()：測試當前文件是否可讀。

booleancanWrite()：測試當前文件是否可寫。

booleanexists()：測試當前File對象所指示的文件是否存在。

booleanisFile()：測試當前文件是否是文件(不是目錄)。

booleanisDirectory()；測試當前文件是否是目錄。

booleanisHidden()：測試當前文件是否是一個隱藏文件。

(3)普通文件信息和工具：

longlastModified()：得到文件最近一次修改的時間。

longlength()：得到文件的長度，以字節為單位。

booleandelete()：刪除當前文件。

(4)目錄操作：

booleanmkdir()：根據當前對象生成一個由該對象指定的路徑。

String[]list()：返回一個字符串數組，列出當前目錄中的文件和目錄。本示例程序首先檢查“d:/test”文件夾是否存在文件a.txt，若不存在則創建一個新文件。然后，將該文件夾下的所有文件和目錄遍歷以后，分類打印出來。程序運行結果如圖8.1所示。圖8.1例8-1運行結果8.2輸入輸出流概述

流是一個很形象的概念，當程序需要讀取數據的時候，就會開啟一個通向數據源的流，這個數據源可以是文件、內存、或網絡連接。類似的，當程序需要寫入數據的時候，就會開啟一個通向目的地的流。輸入和輸出流可形象地描述為如圖8.2和圖8.3所示的形狀。圖8.2輸入流圖示圖8.3輸出流圖示

Java中的輸入輸出流可以按如下方式進行劃分。典型的輸入輸出流由四個抽象類來表示：InputStream、OutputStream、Reader、Writer。Java中其他多種多樣變化的流均是從它們派生出來的。

(1)按數據流動方向分：

輸入流：只能從中讀取字節數據，而不能向其寫入數據。

輸出流：只能向其寫入字節數據，而不能從中讀取數據。

(2)按照流所處理的數據類型分：

字節流：用于處理字節數據。

字符流：用于處理Unicode字符數據。

(3)按照流所處理的源分：

節點流(低級流)：從/向一個特定的IO設備讀/寫數據的流。

處理流(高級流)：對已存在的流進行連接和封裝的流。標準輸入/輸出指在字符方式下(如DOS)，程序與系統進行交互的方式，分為三種：

(1)標準輸入studin，對象是鍵盤。

(2)標準輸出stdout，對象是屏幕。

(3)標準錯誤輸出stderr，對象也是屏幕。在例8-2中，用“System.in.read(buffer)”從鍵盤輸入一行字符，存儲在緩沖區buffer中，count保存實際讀入的字節個數，再以整數和字符兩種方式輸出buffer中的值。Read方法在java.io包中，而且要拋出IOException異常。

程序輸出結果如圖8.4所示。圖8.4例8-2輸出流圖示8.3字節流類

8.3.1字節輸入輸出流

字節流是從InputStream和OutputStream派生出來的一系列類，這類流以字節(byte)為基本處理單位。

1.?InputStream類

字節輸入流類InputStream的主要方法描述如下：

(1)?publicabstractintread()：返回讀取的一個字節；如果到達流的末尾，則返回?-1。

(2)?publicintread(byte[]b)：從輸入流中讀取一定數量的字節，并將其存儲在緩沖區數組b中。

(3)?publicintread(byte[]b,intoff,intlen)：將輸入流中最多len個數據字節讀入byte數組。

(4)?publiclongskip(longn)：跳過和丟棄此輸入流中數據的n個字節。

(5)?publicintavailable()：可以不受限制地從此輸入流讀取(或跳過)估計的字節數；如果到達輸入流末尾，則返回0。

(6)?publicvoidmark(intreadlimit)：在此輸入流中標記當前的位置，readlimit參數告知此輸入流在標記位置失效之前允許讀取的字節數。

(7)?publicvoidreset()：將此流重新定位到最后一次對此輸入流調用mark方法時的位置。

(8)?publicbooleanmarkSupported()：如果此輸入流實例會支持mark和reset方法，則返回true；否則返回false。

(9)?publicvoidclose()：關閉此輸入流并釋放與該流關聯的所有系統資源。

字節輸入流類InputStream的類層次如圖8.5所示。圖8.5InputStream類層次

2.?OutputStream類

字節輸出流類OutputStream的主要方法描述如下：

(1)?publicabstractvoidwrite(intb)：將指定的字節寫入此輸出流，要寫入的字節是參數b的八個低位。

(2)?publicvoidwrite(byte[]b)：將b.length個字節從指定的byte數組寫入此輸出流。

(3)?publicvoidwrite(byte[]b,intoff,intlen)：將指定的byte數組中從偏移量off開始的len個字節寫入此輸出流。

(4)?publicvoidflush()：刷新此輸出流并強制寫出所有緩沖的輸出字節。

(5)?publicvoidclose()：關閉此輸出流并釋放與此流有關的所有系統資源。字節輸出流類OutputStream的類層次如圖8.6所示。圖8.6OutputStream類層次8.3.2文件字節流

1.?FileInputStream類

文件字節輸入流FileInputStream類按字節讀取文件中的數據。在生成FileInputStream類的對象時，若指定文件找不到，則拋出FileNotFoundException異常，該異常必須聲明捕獲或拋出。該類的所有方法都是從InputStream類繼承來的，其構造方法主要有如下兩種：

publicFileInputStream(Stringname)throws

FileNotFoundException

publicFileInputStream(Filefile)throwsFileNotFoundException

前者使用給定的文件名name創建對象，后者使用File對象file創建對象。構造方法參數所指定的文件成為輸入流的源。

【例8-3】使用FileInputStream類打開并讀取文件

Example8_3.Java。

importjava.io.*;

publicclassExample8_3

{

publicstaticvoidmain(Stringargs[])

{

try{

//創建文件輸入流對象FileInputStreamin=newFileInputStream("Example8_3.Java");

intn=2;

bytebuffer[]=newbyte[n];

//讀取輸入流

while(in.read(buffer,0,n)!=-1){

Stringstr=newString(buffer,0,n);

System.out.print(str);

}

System.out.println();

//關閉輸入流

in.close();圖8.7例8-3運行結果例8-3以文件名Example8_3.Java創建FileInputStream對象，調用InputStream類的read(byte[]buffer,0,n)方法，每次從源程序文件Example8_3.Java中讀取n個字節，存儲在緩沖區buffer中，再將以buffer中的值構造的字符串str顯示在屏幕上。流操作執行完后需要調用close()方法將輸入流關閉。程序必須使用一個try-catch塊捕獲并處理異常。

2.?FileOutputStream類

文件字節輸出流FileOutputStream類按字節將數據寫入到文件中。在生成FileOutputStream類的對象時，若指定文件不存在，則創建一個新文件；若指定文件存在，但它是一個目錄，則會產生FileNotFoundException異常。在進行文件讀寫操作時會產生IOException異常，該異常必須聲明捕獲或拋出。FileOutputStream類的構造方法主要有如下幾種：

publicFileOutputStream(Stringname)throws

FileNotFoundException

publicFileOutputStream(Filefile)throwsFileNotFoundException

前者使用給定的文件名name創建對象，后者使用File對象file創建對象。構造方法參數所指定的文件成為輸出流的目的地。

publicFileOutputStream(Stringname,Booleanappend)throwsFileNotFoundException

publicFileOutputStream(Filefile,Booleanappend)throwsFileNotFoundException

當用構造方法創建指向一個文件的輸出流時，如果參數append取值true，若文件已存在，輸出流不會刷新所指向的文件，順序地向該文件輸入數據。例8-4首先采用System.in.read(buffer)從鍵盤輸入一行字符，存儲在緩沖區buffer中，再以FileOutputStream類的write(buffer)方法，將buffer中內容寫入文件write.txt中。流操作執行完后需要調用close()方法將輸出流關閉，執行結果如圖8.8所示。圖8.8例8-4運行結果8.3.3管道流

管道用來把一個程序、線程和代碼塊的輸出連接到另一個程序、線程和代碼塊的輸入。java.io中提供了類PipedInputStream和PipedOutputStream作為管道的輸入和輸出流。管道輸入流作為一個通信管道的接收端，管道輸出流則作為發送端。管道流必須是輸入輸出并用，即在使用管道前，兩者必須進行連接。管道輸入/輸出流可以用兩種方式進行連接。

(1)在構造方法中進行連接：

PipedInputStream(PipedOutputStreampos);

PipedOutputStream(PipedInputStreampis);

(2)通過各自的connect()方法連接：

在類PipedInputStream中，

connect(PipedOutputStreampos)；

在類PipedOutputStream中，

connect(PipedInputStreampis)；例8-5中首先連接輸入管道in與輸出管道out，Send線程向輸出管道out發送數據，Receive線程從輸入管道in中接收數據。程序運行結果如圖8.9所示。圖8.9例8-5輸出流圖示8.3.4數據流

數據輸入流DataInputStream和數據輸出流DataOutputStream在提供了字節流的讀寫手段的同時，以統一的通用形式向輸入流寫入boolean、int、long、double等基本數據類型，并可以再次把基本數據類型的值讀取回來。

DataInputStream類的構造方法描述為：

publicDataInputStream(InputStreamin)

DataOutputStream類的構造方法描述為：

publicDataOutputStream(OutputStreamout)例8-6中使用DataInputStream類逐一將Student對象的相關參數存入student.txt文件中，隨后使用DataOutputStream類將student.txt文件中的數據逐一讀出。程序運行結果如圖8.10所示。圖8.10例8-6輸出流圖示8.4字符流類

字節流不能操作Unicode字符，由于Java采用16位的Unicode字符，即一個字符占16位，所以要使用字符流，以提供直接的字符輸入輸出支持。在Unicode字符中，一個漢字被看成一個字符，占用2個字節，若使用字節流，讀取不當會出現亂碼，若采用字符流，則不會出現類似情形。8.4.1字符流類層次

字符流是從Reader和Writer派生出的一系列類，這類流以16位的Unicode碼表示的字符為基本處理單位。

1.?Reader類

字符輸入流類Reader的主要方法描述如下：

(1)?publicintread(CharBuffertarget)：試圖將字符讀入指定的字符緩沖區。

(2)?publicintread()：讀取單個字符。

(3)?publicintread(char[]cbuf)：將字符讀入數組。

(4)?publicabstractintread(char[]cbuf,intoff,intlen)：將字符讀入數組的某一部分。

(5)?publiclongskip(longn)：跳過n個字符。

(6)?publicbooleanready()：判斷是否準備讀取此流。

(7)?publicbooleanmarkSupported()：判斷此流是否支持mark()操作。

(8)?publicvoidmark(intreadAheadLimit)：標記流中的當前位置。

(9)?publicvoidreset()：重置該流。

(10)?publicabstractvoidclose()：關閉該流并釋放與之關聯的所有資源。

字符輸入流類Reader的類層次如圖8.11所示。圖8.11Reader類層次

2.?Writer類

字符輸出流類Writer的主要方法描述如下：

(1)?publicvoidwrite(intc)：寫入單個字符。

(2)?publicvoidwrite(char[]cbuf)：寫入字符數組。

(3)?publicabstractvoidwrite(char[]cbuf,intoff,intlen)：寫入字符數組的某一部分。

(4)?publicvoidwrite(Stringstr)：寫入字符串。

(5)?publicvoidwrite(Stringstr,intoff,intlen)：寫入字符串的某一部分。

(6)?publicWriterappend(CharSequencecsq)：將指定字符序列添加到此writer。

(7)?publicWriterappend(CharSequencecsq,intstart,intend)：將指定字符序列的子序列添加到此writer。

(8)?publicWriterappend(charc)：將指定字符添加到此writer。

(9)?publicabstractvoidflush()：刷新該流的緩沖。

(10)?publicabstractvoidclose()：關閉此流，但要先刷新它。字符輸出流類Writer的類層次如圖8.12所示。圖8.12Writer類層次8.4.2文件字符流

1.?FileReader類

文件字符輸入流FileReader類按字符讀取文件中的數據。在生成FileReader類的對象時，若指定文件找不到，則拋出FileNotFoundException異常，該異常必須聲明捕獲或拋出。該類的所有方法都通過繼承得來，其構造方法主要有如下兩種：

publicFileReader(Stringname)throwsFileNotFoundException

publicFileReader(Filefile)throwsFileNotFoundExce