File与IO

File与IO

File类位于java.io包下，本章中涉及到的相关流也都声明在java.io包下。

1. File类的理解及使用

File类的一个对象，对应与操作系统下的一个文件或一个文件目录（或文件夹）

File类中声明了新建、删除、获取名称、重命名等方法，并没有涉及到文件内容的读写操作。要想实现文件内容的读写，我们就需要使用io流。

File类的对象，通常是作为io流操作的文件的端点出现的。

代码层面，将File类的对象作为参数传递到IO流相关类的构造器中。

构造器

public File(String pathname)：以pathname为路径创建File对象，可以是绝对路径或者相对路径，如果pathname是相对路径，则默认的当前路径在系统属性user.dir中存储。

public File(String parent, String child)：以parent为父路径，child为子路径创建File对象。

public File(File parent, String child)：根据一个父File对象和子文件路径创建File对象

方法

获取文件和目录基本信息

• public String getName() ：获取名称
• public String getPath() ：获取路径
• public String getAbsolutePath()：获取绝对路径
• public File getAbsoluteFile()：获取绝对路径表示的文件
• public String getParent()：获取上层文件目录路径。若无，返回null
• public long length() ：获取文件长度（即：字节数）。不能获取目录的长度。
• public long lastModified() ：获取最后一次的修改时间，毫秒值

列出目录的下一级

• public String[] list() ：返回一个String数组，表示该File目录中的所有子文件或目录。
• public File[] listFiles() ：返回一个File数组，表示该File目录中的所有的子文件或目录。

File类的重命名功能

• public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径。

判断功能的方法

• public boolean exists() ：此File表示的文件或目录是否实际存在。
• public boolean isDirectory() ：此File表示的是否为目录。
• public boolean isFile() ：此File表示的是否为文件。
• public boolean canRead() ：判断是否可读
• public boolean canWrite() ：判断是否可写
• public boolean isHidden() ：判断是否隐藏

创建、删除功能

• public boolean createNewFile() ：创建文件。若文件存在，则不创建，返回false。

• public boolean mkdir() ：创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在，也不创建。

• public boolean mkdirs() ：创建文件目录。如果上层文件目录不存在，一并创建。

• public boolean delete() ：删除文件或者文件夹

删除注意事项：① Java中的删除不走回收站。② 要删除一个文件目录，请注意该文件目录内不能包含文件或者文件目录。

其他注意：

绝对路径：以windows操作系统为例，包括盘符在内的文件或文件目录的完整路径。

相对路径：相对于某一个文件目录来讲的相对的位置。

• 在IDEA中，如果使用单元测试方法：相对于当前的module来讲
• 如果使用main()方法：相对于当前的project来讲

2. IO流的概述

• IO流的分类
  • 流向：输入流、输出流
  • 处理数据单位：字节流、字符流
  • 流的角色：节点流、处理流
• IO的4个抽象基类：InputStream \ OutputStream \ Reader \ Writer

3. 节点流之：文件流

• FileInputStream \ FileOutputStream \ FileReader \ FileWriter

FileReader \ FileWriter 的使用

• 读写数据的过程。
  • 步骤1：创建File类的对象，作为读取或写出数据的端点
  • 步骤2：创建相关的流的对象
  • 步骤3：具体的读入或写出的过程。
    • 读入：read(char[] cbuffer)
    • 写出：write(String str) / write(char[] cbuffer,0,len)
  • 步骤4：关闭流资源，避免内存泄漏

注意点

• ① 因为涉及到流资源的关闭操作，所以出现异常的话，需要使用try-catch-finally的方式来处理异常
• ② 对于输入流来讲，要求File类的对象对应的物理磁盘上的文件必须存在。否则，会报FileNotFoundException
  • 对于输出流来讲，File类的对象对应的物理磁盘上的文件可以不存在。
    • 如果此文件不存在，则在输出的过程中，会自动创建此文件，并写出数据到此文件中。
    • 如果此文件存在，使用 FileWriter(File file) 或 FileWriter(File file,false): 输出数据过程中，会新建同名的文件对现有的文件进行覆盖。FileWriter(File file,true) : 输出数据过程中，会在现有的文件的末尾追加写出内容。

FileInputStream \ FileOutputStream 的使用

• 读写数据的过程:
  • 步骤1：创建读取或写出的File类的对象
  • 步骤2：创建输入流或输出流
  • 步骤3：具体的读入或写出的过程。
    • 读入：read(byte[] buffer)
    • 写出：write(byte[] buffer,0,len)
  • 步骤4：关闭流资源，避免内存泄漏

注意点：

在以上的注意点的基础之上，看其他的注意点。

对于字符流，只能用来操作文本文件，不能用来处理非文本文件的。

对于字节流，通常是用来处理非文本文件的。但是，如果涉及到文本文件的复制操作，也可以使用字节流。

文本文件：.txt 、.java 、.c、.cpp、.py等

非文本文件：.doc、.xls 、.jpg 、.pdf、.mp3、.mp4、.avi 等

4. 处理流之一：缓冲流

• BufferedInputStream \ BufferedOutputStream \ BufferedReader \ BufferedWriter
• 作用：实现更高效的读写数据的操作,提升文件读写的效率

实现的步骤

• 第1步：创建File的对象、流的对象（包括文件流、缓冲流）
• 第2步：使用缓冲流实现 读取数据 或 写出数据的过程（重点）
  • 读取：int read(char[] cbuf/byte[] buffer) :
    • 每次将数据读入到cbuf/buffer数组中，并返回读入到数组中的字符的个数
  • 写出：void write(String str)/write(char[] cbuf):
    • 将str或cbuf写出到文件中
    • void write(byte[] buffer) 将byte[]写出到文件中
• 第3步：关闭资源

4个缓冲流使用的方法:

处理非文本文件的字节流：

BufferedInputStream ---> read(byte[] buffer)

BufferedOutputStream ---> write(byte[] buffer,0,len) 、flush()

处理文本文件的字符流：

BufferedReader ---> read(char[] cBuffer) / String readLine()

BufferedWriter ---> write(char[] cBuffer,0,len) / write(String ) 、flush()

5. 处理流之二：转换流

作用：

实现字节与字符之间的转换

API:

• InputStreamReader: 将一个输入型的字节流转换为输入型的字符流。
• OutputStreamWriter: 将一个输出型的字符流转换为输出型的字节流。

ascii:主要用来存储a、b、c等英文字符和1、2、3、常用的标点符号。每个字符占用1个字节。

iso-8859-1:了解，每个字符占用1个字节。向下兼容ascii。

gbk:用来存储中文简体繁体、a、b、c等英文字符和1、2、3、常用的标点符号等字符。中文字符使用2个字节存储的。向下兼容ascii，意味着英文字符、1、2、3、标点符号仍使用1个字节。

utf-8:可以用来存储世界范围内主要的语言的所有的字符。使用1-4个不等的字节表示一个字符。中文字符使用3个字节存储的。向下兼容ascii，意味着英文字符、1、2、3、标点符号仍使用1个字节。

6. 处理流之三：对象流

数据流及其作用

DataOutputStream:可以将内存中的基本数据类型的变量、String类型的变量写出到具体的文件中。 DataInputStream:将文件中保存的数据还原为内存中的基本数据类型的变量、String类型的变量。

对象流及其作用

作用:

可以读写基本数据类型的变量、引用数据类型的变量。

API:

ObjectInputSteam ObjectOutputStream

对象的序列化机制是什么

对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上， 或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。//当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象。

例如

序列化过程：使用ObjectOutputStream流实现。将内存中的Java对象保存在文件中或通过网络传输出去

反序列化过程：使用ObjectInputSteam流实现。将文件中的数据或网络传输过来的数据还原为内存中的Java对象

自定义类要想实现序列化机制，需要满足：

• ① 自定义类需要实现接口：Serializable
• ② 要求自定义类声明一个全局常量：
  • static final long serialVersionUID = 42234234L; //用来唯一的标识当前的类。
• ③ 要求自定义类的各个属性也必须是可序列化的。
  • 对于基本数据类型的属性：默认就是可以序列化的
  • 对于引用数据类型的属性：要求实现Serializable接口

注意点：

• ① 如果不声明全局常量serialVersionUID，系统会自动声明生成一个针对于当前类的serialVersionUID。
  • 如果修改此类的话，会导致serialVersionUID变化，进而导致反序列化时，出现InvalidClassException异常。
• ② 类中的属性如果声明为transient或static，则不会实现序列化。

7. 其它流的使用

标准输入、输出流

• System.in: 标准的输入流，默认从键盘输入
• System.out:标准的输出流，默认从显示器输出（理解为控制台输出）

通过调用如下的方法，修改输入流和输出流的位置

• setIn(InputStream is)
• setOut(PrintStream ps)

数据流：

• DataInputStream
• DataOutputStream

打印流：

• PrintStream
• PrintWriter