Java 流(Stream)、文件(File)和IO

Java.io 包幾乎包含了所有操作輸入、輸出需要的類。所有這些流類代表了輸入源和輸出目標(biāo)。

Java.io 包中的流支持很多種格式，比如：基本類型、對(duì)象、本地化字符集等等。

一個(gè)流可以理解為一個(gè)數(shù)據(jù)的序列。輸入流表示從一個(gè)源讀取數(shù)據(jù)，輸出流表示向一個(gè)目標(biāo)寫數(shù)據(jù)。

Java為I/O 提供了強(qiáng)大的而靈活的支持，使其更廣泛地應(yīng)用到文件傳輸和網(wǎng)絡(luò)編程中。

但本節(jié)講述最基本的和流與 I/O 相關(guān)的功能。我們將通過(guò)一個(gè)個(gè)例子來(lái)學(xué)習(xí)這些功能。

讀取控制臺(tái)輸入

Java 的控制臺(tái)輸入由 System.in 完成。

為了獲得一個(gè)綁定到控制臺(tái)的字符流，你可以把 System.in 包裝在一個(gè) BufferedReader 對(duì)象中來(lái)創(chuàng)建一個(gè)字符流。

下面是創(chuàng)建 BufferedReader 的基本語(yǔ)法：

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

BufferedReader 對(duì)象創(chuàng)建后，我們便可以使用 read() 方法從控制臺(tái)讀取一個(gè)字符，或者用 readLine() 方法讀取一個(gè)字符串。

從控制臺(tái)讀取多字符輸入

從 BufferedReader 對(duì)象讀取一個(gè)字符要使用 read() 方法，它的語(yǔ)法如下：

int read() throws IOException

每次調(diào)用 read() 方法，它從輸入流讀取一個(gè)字符并把該字符作為整數(shù)值返回。 當(dāng)流結(jié)束的時(shí)候返回 -1。該方法拋出 IOException。

下面的程序示范了用 read() 方法從控制臺(tái)不斷讀取字符直到用戶輸入 "q" 。

// 使用 BufferedReader 在控制臺(tái)讀取字符

import java.io.*;

public class BRRead {
   public static void main(String args[]) throws IOException
   {
      char c;
      // 使用 System.in 創(chuàng)建 BufferedReader 
      BufferedReader br = new BufferedReader(new 
                         InputStreamReader(System.in));
      System.out.println("輸入字符, 按下 'q' 鍵退出.");
      // 讀取字符
      do {
         c = (char) br.read();
         System.out.println(c);
      } while(c != 'q');
   }
}

以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)果如下:

輸入字符, 按下 'q' 鍵退出.
123abcq
1
2
3
a
b
c
q

從控制臺(tái)讀取字符串

從標(biāo)準(zhǔn)輸入讀取一個(gè)字符串需要使用 BufferedReader 的 readLine() 方法。

它的一般格式是：

String readLine() throws IOException

下面的程序讀取和顯示字符行直到你輸入了單詞 "end"。

// 使用 BufferedReader 在控制臺(tái)讀取字符
import java.io.*;
public class BRReadLines {
   public static void main(String args[]) throws IOException
   {
      // 使用 System.in 創(chuàng)建 BufferedReader 
      BufferedReader br = new BufferedReader(new
                              InputStreamReader(System.in));
      String str;
      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"));
   }
}

以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)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

控制臺(tái)輸出

在此前已經(jīng)介紹過(guò)，控制臺(tái)的輸出由 print() 和 println() 完成。這些方法都由類 PrintStream 定義，System.out 是該類對(duì)象的一個(gè)引用。

PrintStream 繼承了 OutputStream 類，并且實(shí)現(xiàn)了方法 write()。這樣，write() 也可以用來(lái)往控制臺(tái)寫操作。

PrintStream 定義 write() 的最簡(jiǎn)單格式如下所示：

void write(int byteval)

該方法將 byteval 的低八位字節(jié)寫到流中。

實(shí)例

下面的例子用 write() 把字符 "A" 和緊跟著的換行符輸出到屏幕：

import java.io.*;

// 演示 System.out.write().
public class WriteDemo {
   public static void main(String args[]) {
      int b; 
      b = 'A';
      System.out.write(b);
      System.out.write('\n');
   }
}

運(yùn)行以上實(shí)例在輸出窗口輸出 "A" 字符

A

注意：write() 方法不經(jīng)常使用，因?yàn)?print() 和 println() 方法用起來(lái)更為方便。

讀寫文件

如前所述，一個(gè)流被定義為一個(gè)數(shù)據(jù)序列。輸入流用于從源讀取數(shù)據(jù)，輸出流用于向目標(biāo)寫數(shù)據(jù)。

下圖是一個(gè)描述輸入流和輸出流的類層次圖。

下面將要討論的兩個(gè)重要的流是 FileInputStream 和 FileOutputStream：

FileInputStream

該流用于從文件讀取數(shù)據(jù)，它的對(duì)象可以用關(guān)鍵字 new 來(lái)創(chuàng)建。

有多種構(gòu)造方法可用來(lái)創(chuàng)建對(duì)象。

可以使用字符串類型的文件名來(lái)創(chuàng)建一個(gè)輸入流對(duì)象來(lái)讀取文件：

InputStream f = new FileInputStream("C:/java/hello");

也可以使用一個(gè)文件對(duì)象來(lái)創(chuàng)建一個(gè)輸入流對(duì)象來(lái)讀取文件。我們首先得使用 File() 方法來(lái)創(chuàng)建一個(gè)文件對(duì)象：

File f = new File("C:/java/hello");
InputStream f = new FileInputStream(f);

創(chuàng)建了 InputStream 對(duì)象，就可以使用下面的方法來(lái)讀取流或者進(jìn)行其他的流操作。

除了 InputStream 外，還有一些其他的輸入流，更多的細(xì)節(jié)參考下面鏈接：

• ByteArrayInputStream

• DataInputStream

FileOutputStream

該類用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)文件并向文件中寫數(shù)據(jù)。

如果該流在打開文件進(jìn)行輸出前，目標(biāo)文件不存在，那么該流會(huì)創(chuàng)建該文件。

有兩個(gè)構(gòu)造方法可以用來(lái)創(chuàng)建 FileOutputStream 對(duì)象。

使用字符串類型的文件名來(lái)創(chuàng)建一個(gè)輸出流對(duì)象：

OutputStream f = new FileOutputStream("C:/java/hello")

也可以使用一個(gè)文件對(duì)象來(lái)創(chuàng)建一個(gè)輸出流來(lái)寫文件。我們首先得使用 File() 方法來(lái)創(chuàng)建一個(gè)文件對(duì)象：

File f = new File("C:/java/hello");
OutputStream f = new FileOutputStream(f);

創(chuàng)建 OutputStream 對(duì)象完成后，就可以使用下面的方法來(lái)寫入流或者進(jìn)行其他的流操作。

除了 OutputStream 外，還有一些其他的輸出流，更多的細(xì)節(jié)參考下面鏈接：

• ByteArrayOutputStream

• DataOutputStream

實(shí)例

下面是一個(gè)演示 InputStream 和 OutputStream 用法的例子：

import java.io.*;
 
public class fileStreamTest {
    public static void main(String args[]) {
        try {
            byte bWrite[] = { 11, 21, 3, 40, 5 };
            OutputStream os = new FileOutputStream("test.txt");
            for (int x = 0; x < bWrite.length; x++) {
                os.write(bWrite[x]); // writes the bytes
            }
            os.close();
 
            InputStream is = new FileInputStream("test.txt");
            int size = is.available();
 
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                System.out.print((char) is.read() + "  ");
            }
            is.close();
        } catch (IOException e) {
            System.out.print("Exception");
        }
    }
}

上面的程序首先創(chuàng)建文件 test.txt，并把給定的數(shù)字以二進(jìn)制形式寫進(jìn)該文件，同時(shí)輸出到控制臺(tái)上。

以上代碼由于是二進(jìn)制寫入，可能存在亂碼，你可以使用以下代碼實(shí)例來(lái)解決亂碼問(wèn)題：

//文件名 :fileStreamTest2.java
import java.io.*;

public class fileStreamTest2{
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		File f = new File("a.txt");
		FileOutputStream fop = new FileOutputStream(f);
		// 構(gòu)建FileOutputStream對(duì)象,文件不存在會(huì)自動(dòng)新建
		
		OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(fop, "UTF-8");
		// 構(gòu)建OutputStreamWriter對(duì)象,參數(shù)可以指定編碼,默認(rèn)為操作系統(tǒng)默認(rèn)編碼,windows上是gbk
		
		writer.append("中文輸入");
		// 寫入到緩沖區(qū)
		
		writer.append("\r\n");
		//換行
		
		writer.append("English");
		// 刷新緩存沖,寫入到文件,如果下面已經(jīng)沒(méi)有寫入的內(nèi)容了,直接close也會(huì)寫入
		
		writer.close();
		//關(guān)閉寫入流,同時(shí)會(huì)把緩沖區(qū)內(nèi)容寫入文件,所以上面的注釋掉
		
		fop.close();
		// 關(guān)閉輸出流,釋放系統(tǒng)資源

		FileInputStream fip = new FileInputStream(f);
		// 構(gòu)建FileInputStream對(duì)象
		
		InputStreamReader reader = new InputStreamReader(fip, "UTF-8");
		// 構(gòu)建InputStreamReader對(duì)象,編碼與寫入相同

		StringBuffer sb = new StringBuffer();
		while (reader.ready()) {
			sb.append((char) reader.read());
			// 轉(zhuǎn)成char加到StringBuffer對(duì)象中
		}
		System.out.println(sb.toString());
		reader.close();
		// 關(guān)閉讀取流
		
		fip.close();
		// 關(guān)閉輸入流,釋放系統(tǒng)資源

	}
}

文件和I/O

還有一些關(guān)于文件和 I/O 的類，我們也需要知道：

• File Class(類)

• FileReader Class(類)

• FileWriter Class(類)

Java中的目錄

創(chuàng)建目錄：

File 類中有兩個(gè)方法可以用來(lái)創(chuàng)建文件夾：

• mkdir( ) 方法創(chuàng)建一個(gè)文件夾，成功則返回 true，失敗則返回 false。失敗表明 File 對(duì)象指定的路徑已經(jīng)存在，或者由于整個(gè)路徑還不存在，該文件夾不能被創(chuàng)建。

• mkdirs( ) 方法創(chuàng)建一個(gè)文件夾和它的所有父文件夾。

下面的例子創(chuàng)建 "/tmp/user/java/bin" 文件夾：

import java.io.File;

public class CreateDir {
   public static void main(String args[]) {
      String dirname = "/tmp/user/java/bin";
      File d = new File(dirname);
      // 現(xiàn)在創(chuàng)建目錄
      d.mkdirs();
  }
}

編譯并執(zhí)行上面代碼來(lái)創(chuàng)建目錄 "/tmp/user/java/bin"。

注意：Java 在 UNIX 和 Windows 自動(dòng)按約定分辨文件路徑分隔符。如果你在 Windows 版本的 Java 中使用分隔符(/) ，路徑依然能夠被正確解析。

讀取目錄

一個(gè)目錄其實(shí)就是一個(gè) File 對(duì)象，它包含其他文件和文件夾。

如果創(chuàng)建一個(gè) File 對(duì)象并且它是一個(gè)目錄，那么調(diào)用 isDirectory( ) 方法會(huì)返回 true。

可以通過(guò)調(diào)用該對(duì)象上的 list() 方法，來(lái)提取它包含的文件和文件夾的列表。

下面展示的例子說(shuō)明如何使用 list() 方法來(lái)檢查一個(gè)文件夾中包含的內(nèi)容：

import java.io.File;

public class DirList {
   public static void main(String args[]) {
      String dirname = "/tmp";
      File f1 = new File(dirname);
      if (f1.isDirectory()) {
         System.out.println( "Directory of " + dirname);
         String s[] = f1.list();
         for (int i=0; i < s.length; i++) {             
            File f = new File(dirname + "/" + s[i]);             
            if (f.isDirectory()) {                
                System.out.println(s[i] + "是一個(gè)目錄");             
            } else {
                System.out.println(s[i] + "是一個(gè)文件");
             }
        }
     } else {
          System.out.println(dirname + "不是一個(gè)目錄");     }
  }
}

以上實(shí)例編譯運(yùn)行結(jié)果如下：

目錄 /tmp
bin 是一個(gè)目錄
lib 是一個(gè)目錄
demo 是一個(gè)目錄
test.txt 是一個(gè)文件
README 是一個(gè)文件
index.html 是一個(gè)文件
include 是一個(gè)目錄

刪除目錄或文件

刪除文件可以使用 java.io.File.delete() 方法。

以下代碼會(huì)刪除目錄 /tmp/java/，需要注意的是當(dāng)刪除某一目錄時(shí)，必須保證該目錄下沒(méi)有其他文件才能正確刪除，否則將刪除失敗。

測(cè)試目錄結(jié)構(gòu)：

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

DeleteFileDemo.java 文件代碼：

import java.io.File;
public class DeleteFileDemo {
    public static void main(String args[]) {
        // 這里修改為自己的測(cè)試目錄
        File folder = new File("/tmp/java/");
        deleteFolder(folder);
    }
    // 刪除文件及目錄
    public static void deleteFolder(File folder) {
        File[] files = folder.listFiles();
        if (files != null) {
            for (File f : files) {
                if (f.isDirectory()) {
                    deleteFolder(f);
                } else {
                    f.delete();
                }
            }
        }
        folder.delete();
    }
}