第11章

文件與I/O流1教學目標(1)理解輸入/輸出流的概念。(2)熟悉java.io包中類的層次結構。(3)理解文件的相關概念，掌握File類的使用。(4)能使用Scanner、Printer便捷處理文本文件。(5)理解文本I/O的抽象超類Reader、Writer提供的方法，能使用FileReader/FileWriter、BufferedReader/BufferedWriter進行文本I/O處理。(6)理解二進制I/O抽象超類InputStream,OutpuStream提供方法，使用FileInputStream/FileOutputStream，BufferedInputStream和BufferedOutputStream,DataInputStream/DataOutputStream,ObjectInputStream和ObjectOutputStream進行二進制I/O處理。(7)理解隨機訪問文件概念，能使用RandomAccessFile類對文件進行隨機訪問處理。2內容311.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O311.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件內容411.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O411.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件11.1I/O流概述5通常，程序需要從外部獲取/輸出信息這個“外部”范圍很廣，包括諸如鍵盤、顯示器、磁盤、網絡、另外一個程序等“信息”也可以是任何類型的，例如一個對象、串字符、圖像、聲音等通過使用java.io包中的輸入/輸出流類就可以達到輸入輸出信息的目的611.1I/O流概述在Java中將信息的輸入與輸出過程抽象為I/O流：把輸入流的指向稱作源，程序從指向源的輸入流中讀取源中的數據；輸出流的指向是數據要去的一個目的地，程序通過向輸出流中寫入數據把數據傳送到目的地。一個流就是一個從源流向目的地的數據序列I/O流類一旦被創建就會自動打開通過調用close方法，可以顯式關閉任何一個流，如果流對象不再被引用，Java的垃圾回收機制也會隱式地關閉它711.1I/O流概述I/O流圖示源目的地811.1I/O流概述I/O流分類面向字符的流（文本I/O流）面向字節的流（二進制I/O流）內容911.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O911.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件1011.2.1File類文件是一個存儲在磁盤中帶有指定名稱和目錄路徑的數據集合。文件通常包括兩種類型：文本文件和二進制文件。File對象主要用來獲取文件本身的一些信息，不涉及對文件的讀寫操作。絕對路徑名：由文件名和它的完整路徑以及驅動器字母組成。相對路徑名：相對于當前工作目錄。目錄分隔符：在windows中，目錄分隔符是反斜杠，在Java中應寫成\\。而Java語言提供的目錄分隔符是斜杠(/),語句newFile(“image/us.gif”)在任何操作系統上都能工作。在程序中，盡量不要使用絕對文件名，影響可移植性。1111.2.1File類創建一個File對象的構造方法有3個：File(Stringfilename);File(StringdirectoryPath,Stringfilename);File(Filef,Stringfilename);File類的下列方法獲取文件本身的一些信息。publicStringgetName()獲取文件的名字。publicbooleancanRead()判斷文件是否是可讀的。publicbooleancanWrite()判斷文件是否可被寫入。publicbooleanexists()判斷文件是否存在。publiclonglength()獲取文件的長度（單位是字節）。publicStringgetAbsolutePath()獲取文件的絕對路徑。publicStringgetParent()獲取文件的父目錄。1211.2.1File類File類的下列方法獲取文件本身的一些信息（續）publicbooleanisFile()判斷文件是否是一個普通文件，而不是目錄。publicbooleanisDirectroy()判斷文件是否是一個目錄。publicbooleanisHidden()判斷文件是否是隱藏文件。publiclonglastModified()獲取文件最后修改的時間。示例：程序清單11-1TestFileDemo.java注：構建一個File實例并不會在機器上創建一個文件。不管文件是否存在，都可以創建任意文件名的File實例。可以調用File實例上的exists()方法來判斷該文件是否存在。13提交newFile("c:\temp.txt")newFile("c:\\temp.txt")newFile("c:/temp.txt")newFile("c://temp.txt")ABCD11-1下列哪條語句創建了一個Window系統上的文件實例：c:\temp.txt?單選題1分內容1411.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O1411.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件1511.2.2FileSystem類java.nio.FileSystem類用于表示Java程序中的文件系統。要獲取默認的FileSystem對象，需要使FileSystems類的getDefault()靜態方法，如下所示：

java.nio.FileSystemmyfs=java.nio.FileSystems.getDefault();

FileSystem由一個或多個FileStore組成。FileSystem的getFileStores()方法返回FileStore對象的迭代器(Iterator)。FileSystem的getRootDirectories()方法返回Path對象的迭代器，它表示到所有頂級目錄的路徑。程序清單11-2TestFileSysDemo.java演示了如何使用FileSystem類。

內容1611.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O1611.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件1711.3.1Scanner類文本文件輸入與輸出java.util.Scanner類，用于從文本文件中讀取數據java.io.PrintWriter類，用于向文本文件寫數據1811.3.1Scanner類1.為文件創建一個Scanner：Scannerinput=newScanner(newFile(文件路徑名));

//該構造方法需要使用一個表示文本文件的File對象作為參數

2.使用Scanner的next方法或nextXXX方法讀取文件的內容，常見方法如下表：1911.3.1Scanner類示例代碼：程序清單11-3ScannerFileDemo.java給出了一個使用Scanner類讀取文本文件的示例。

2011.3.1Scanner類基于行的輸入方式使用的方法是nextLine()，該方法讀取一個以行分隔符結束的行。行分隔符字符串與系統有關，在Windows下是\r\n，在Unix下是\n，如果從鍵盤輸入，那么每行以回車鍵(Enter鍵)結束，其對應字符\n。

需要注意的是，為了避免輸入錯誤，不要在nextByte()、nextShort()、nextInt()、nextLong()、nextFloat()、nextDouble()、next()等基于標記的輸入方法之后調用方法nextLine()。

Scanner類包括基于標記的輸入和基于行的輸入兩種方式。

2111-2哪個方法能被用于從一個文件temp.txt創建一個輸入對象？提交newScanner("temp.txt")newScanner(temp.txt)newScanner(newFile("temp.txt"))newScanner(File("temp.txt"))ABCD單選題1分內容2211.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O2211.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件2311.3.2PrintWriter類PrintWriter類與文本文件處理相關的構造方法有：

(1)PrintWriter(Filefile)：使用指定的文件對象創建一個新的PrintWriter對象。

(2)PrintWriter(Stringfilename)：使用指定字符串文件名創建一個新的PrintWriter對象。

2411.3.2PrintWriter類調用PrintWriter對象上的print,println,printf等方法向文件寫入數據，常見方法如下：2511.3.2PrintWriter類程序清單11-4PrintTextDemo.java給出了一個使用PrintWriter類的示例。

2611-3下面哪個類用于從文本文件中讀取數據？提交ScannerSystem.inInputSreamABCDFileInputStream單選題1分2711-4下面哪個類用于用于向文本文件寫入數據？提交ScannerSystem.outPrintWriterFileOutputStreamABCD單選題1分內容2811.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O2811.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件2911.4文本I/O類文本流處理的單元為兩個字節的Unicode字符，可以操作字符、字符數組或字符串，適用于讀寫文本文件，文本流中的數據是以字符的形式出現的。文本流的基類包括：Reader和Writer，它們都是抽象，Reader類是文本輸入流的抽象超類，以字符為單位進行讀取，Writer類是文本輸出流的抽象超類，以字符為單位進行輸出。它們的一些常見子類下圖所示。

3011.4文本I/O類3111.4文本I/O類3211.4文本I/O類內容3311.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O3311.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件3411.4.1FileReader與FileWriter文件字符流以字符為單位處理數據，使用的類是：FileReader和FileWriter，分別是InputStreamReader、InputStreamWriter的子類，FileReader構造方法：(1)FileReader(Filefile)：使用系統平臺默認字符集，創建一個讀取文件file文本的FileReader對象。

(2)FileReader(Filefile,Charsetcharset)：使用字符集charset創建一個讀取文件file的FileReader對象。

(3)FileReader(StringfileName)：與第1個構造方法相似，文件用字符串名稱表示。

(4)FileReader(StringfileName,Charsetcharset)：與第2個構造方法相似，文件用字符串名稱表示。

3511.4.1FileReader與FileWriter如果一個Windows系統的默認字符集編碼是GBK，那么使用上面的第1個或第3個構造方法創建一個FileReader對象，打開一個UTF-8編碼的文本文件時，就會出現亂碼。這時，需要在創建FileReader對象時指定編碼，如下所示：

FileReaderreader=newFileReader("readme.txt",StandardCharsets.UTF_8);3611.4.1FileReader與FileWriterFileWriter用于寫出字符流，可把字符寫到文本文件，其構造方法主要有：(1)FileWriter(Filefile)：使用系統平臺默認字符集，創建一個向文件file寫文本的FileWriter對象。

(2)FileWriter(Filefile,Charsetcharset)：使用指定字符集charset，創建一個向文件file寫文本的FileWriter對象。

(3)FileWriter(Filefile,booleanappend)：使用系統平臺默認字符集，創建一個向文件file寫文本的FileWriter對象，通過append布爾值指明是否允許在文件末尾寫入數據，若為true，則在文件末尾寫入數據而不是從文件開始處寫入數據。

(4)FileWriter(Filefile,Charsetcharset，booleanappend)：與第3個構造方法不同之處在于使用指定字符集charset。

(5)FileWriter(StringfileName)：與第1個構造方法相似，只不過文件對象用字符串文件名表示。

3711.4.1FileReader與FileWriterFileWriter用于寫出字符流，可把字符寫到文本文件，其構造方法主要有（續上）：(6)FileWriter(StringfileName,Charsetcharset)：與第2個構造方法相似，只不過文件對象用字符串文件名表示。

(7)FileWriter(StringfileName,booleanappend)：與第3個構造方法相似，只不過文件對象用字符串文件名表示。

(8)FileWriter(StringfileName,Charsetcharset，booleanappend)：與第4個構造方法相似，只不過文件對象用字符串文件名表示。

3811.4.1FileReader與FileWriter示例：程序清單11-5FileRWDemo.java3911-5文本流的基類包括？提交Reader和WriterScanner和WriterReader和OutputStreamInputStream和WriterABCD單選題1分內容4011.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O4011.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件4111.4.2BufferedReader與BufferedWriter為了提高文本流讀寫的效率，Java語言提供了BufferedReader/BufferedWriter類。這兩個類是帶有緩沖區的，在讀寫文本數據時，先把一批數據送到緩沖區再處理，避免了每次都從數據源讀取數據并進行字符編碼的轉換，從而提高效率。BufferedReader/BufferedWriter類都擁有一個8KB字符的默認緩沖區。當BufferedReader對象在讀取文本文件時，先從文件中讀取字符并放入到緩沖區，當緩沖區滿時，再把數據就送入內存進行處理。當BufferedWriter對象在向文本文件寫數據時，首先把數據寫到緩沖區，當緩沖區滿時，再把數據寫到文本文件中。4211.4.2BufferedReader與BufferedWriterBufferedReader構造方法有：

(1)BufferedReader(Readerin)：使用默認緩沖區大小創建一個字符緩沖輸入流對象。

(2)BufferedReader(Readerin,intsz)：使用指定緩沖區大小創建一個字符緩沖輸入流對象。

BufferedWriter構造方法有：

(1)BufferedWriter(Writerout)：使用默認緩沖區大小創建一個字符緩沖輸出流對象。

(2)BufferedWriter(Writerout,intsz)：使用指定緩沖區大小創建一個字符緩沖輸出流對象。

4311.4.2BufferedReader與BufferedWriter4411.4.2BufferedReader與BufferedWriter4511.4.2BufferedReader與BufferedWriter45示例：程序清單11-6BufferedRWDemo.java內容4611.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O4611.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件4711.5二進制I/O二進制流用于處理以字節為單位的二進制文件，主要操作byte類型數據。二進制I/O不涉及編碼和解碼，比文本流更節省空間，且不用對換行符進行轉換，因此比文本I/O更加高效二進制流基類包括OutputStream、InputStream，這兩個類是抽象類，其一些常見子類如下圖所示。

4811.5二進制I/O4911.5二進制I/OInputStream類常用方法

5011.5二進制I/OOutputStream類常用方法

5111-6二進制流基類包括？

提交DataOutputStream和InputStreamOutputStream和InputStreamOutputStream和ScannerWriter和InputStreamABCD單選題1分內容5211.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O5211.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件5311.5.1FileInputStream與FileOutputStreamFileInputStream(文件輸入流)用于讀取原始二進制字節流，如圖像數據、音頻數據等。FileInputStream構造方法如下：(1)FileInputStream(Filefile)：通過打開與一個實際文件的連接來創建一個FileInputStream對象，該文件由file對象指定。

(2)FileInputStream(FileDescriptorfdObj)：使用文件描述符fdObj表示文件系統中的實際文件，打開與此實際文件的連接創建一個FileInputStream對象。

(3)FileInputStream(Stringname)：通過打開與一個實際文件的連接來創建一個FileInputStream對象，該文件由路徑名name指定。

5411.5.1FileInputStream與FileOutputStreamFileOutputStream(文件輸出流)用于寫入原始二進制字節流，如圖像數據、音頻數據等。FileOutputStream構造方法有：(1)FileOutputStream(Filefile)：創建一個文件輸出流對象，以向由file對象表示的文件寫入二進制數據。

(2)FileOutputStream(Filefile,booleanappend)：創建一個文件輸出流對象，以向由file對象表示的文件寫入二進制數據，如果第二個參數為true，那么字節將被寫入到文件的末尾，而不是文件的開頭。

(3)FileOutputStream(FileDescriptorfdObj)：創建一個文件輸出流對象，以寫入指定的文件描述符，該描述符表示與文件系統中實際文件的現有連接。

(4)FileOutputStream(Stringname)：與第一個構造方法相似，只是文件指定由字符串類型的文件名指定。

(5)FileOutputStream(Stringname,booleanappend)：與第二個構造方法相似，只是文件指定由字符串類型的文件名指定。

5511.5.1FileInputStream與FileOutputStream示例代碼：程序清單11-9FieInOutputSreamDemo.java內容5611.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O5611.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件5711.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream使用緩沖區，減少磁盤讀寫次數，提高I/O性能

為了提升二進制I/O效率，Java語言提供了BufferedInputStream與BufferedOutpuStream類用于二進制流的緩沖處理，默認緩沖區大小是8KB。這兩個類分別是FilterInputStream、FilterOutputStream的子類5811.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStreamBufferedInputStream構造方法有：BufferedOutputStream構造方法有：(1)BufferedInputStream(InputStreamin)：以默認緩沖區創建一個新的二進制緩沖輸入流對象，保存輸入流參數in，以便于后續緩沖處理時使用。

(2)BufferedInputStream(InputStreamin,intsize)：以指定大小的緩沖區創建一個新的二進制緩沖輸入流對象，并保存輸入流參數in，以便于后續緩沖處理時使用。

(1)BufferedOutputStream(OutputStreamout)：以默認緩沖區創建一個新的二進制緩沖輸出流對象，以便將數據寫入指定的底層輸出流。

(2)BufferedOutputStream(OutputStreamout,intsize)：以指定大小的緩沖區創建一個新的二進制緩沖輸出流對象，以便將數據寫入指定的底層輸出流。5911.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream示例代碼：程序清單程序清單11-10BufferedBinIODemo.java6011-7BufferedInputStream類的哪個方法從緩沖區中讀取一個字節數據?提交read()length()write()buff()ABCD單選題1分內容6111.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O6111.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件6211.5.3DataInputStream/DataOutputStream在二進制I/O流中，Java語言提供了兩個功能豐富的類：DataInputStream(數據輸入流)

和DataOutputStream(數據輸出流)。DataInputStream能從二進制流讀取字節，并將它們轉換為合適的基本類型值或字符串。DataOutputStream能將基本類型值或字符串轉換為字節，再將字節輸出到二進制流。

DataInputStream和DataOutputStream分別繼承了FilterInpuStream和FilterOutputStream,實現了DataInput和DataOutput接口。

6311.5.3DataInputStream/DataOutputStream6411.5.3DataInputStream/DataOutputStream6511.5.3DataInputStream/DataOutputStream數據流是用作現有輸入輸出流的包裝器來過濾原始流的數據。可以使用下面構造方法構建:publicDataInputStream(InputStreaminstream)publicDataOutputStream(OutputStreamoutstream)

例：DataInputStreaminfile=newDataInputStream(newFileInputStream("in.dat"));DataOutputStreamoutfile=newDataOutputStream(newFileOutputStream("out.dat"));6611.5.3DataInputStream/DataOutputStream示例代碼：程序清單11-11DataOutputStreamDemo.javaDataInput接口的讀取方法在讀到文件末尾時會拋出異常java.io.EOFException,因此，異常EOFException可用于檢測是否到達文件末尾，示例代碼：程序清單11-12DetectEOFDemo.java6711-8判斷：異常EOFException可用于檢查是否已經到達文件末尾（）正確錯誤AB提交單選題1分6811-9下面代碼正確的是？DataOutputStreamoutfile=newDataOutputStream(newFileOutputStream(“myout.dat"));DataInputStreaminfile=newFileInputStream("myin.dat");DataInputStreaminfile=newDataOutputStream(("myinout.dat");DataOutputStreamoutfile=newFileInputStream("myinout.dat");ABCD提交單選題1分內容6911.1I/O流概述11.2文件11.3文本文件輸入與輸出11.4文本I/O6911.5二進制I/O11.2.1File類11.2.2FileSystem類11.3.1Scanner類11.3.2PrintWriter類11.4.1FileReader與FileWriter11.4.2BufferedReader與BufferedWriter11.5.1FileInputStream與FileOutputStream11.5.2BufferedInputStream與BufferedOutputStream11.5.3DataInputStream與DataOutputStream11.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStream11.6隨機訪問文件7011.5.4ObjectInputStream與ObjectOutputStreamObjectInputStream/ObjectOutputStream不僅可實現基本數據類型與字符串的輸入輸出，還可實現對象的輸入輸出，是比DataInputStream/DataOutputStream功能更加豐富的二進制I/O流。ObjectInputStream/ObjectOutputSt