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Java入門基礎(chǔ)知識：Java IO（輸入/輸出）
Java中將輸入輸出抽象成流，流通過輸入輸出系統(tǒng)與物理設(shè)備連接，盡管與它們鏈接的物理設(shè)備不盡相同，所有流的行為具有同樣的方式。今天yjbys小編為大家?guī)碜钚翵ava入門基礎(chǔ)知識——Java IO(輸入/輸出)，希望對同學們學習java基礎(chǔ)知識有所幫助!
Java語言中的IO包支持Java的基本I/O(輸入/輸出)系統(tǒng)，包括文件的輸入/輸出。Java所有的I/O機制都是基于數(shù)據(jù)流進行輸入輸出，這些數(shù)據(jù)流表示了字符或者字節(jié)數(shù)據(jù)的流動序列。Java的I/O流提供了讀寫數(shù)據(jù)的標準方法。任何Java中表示數(shù)據(jù)源的對象都會提供以數(shù)據(jù)流的方式讀寫它的數(shù)據(jù)的方法。
Java I/O基礎(chǔ)流的概念
java中將輸入輸出抽象成流，流通過輸入輸出系統(tǒng)與物理設(shè)備連接，盡管與它們鏈接的物理設(shè)備不盡相同，所有流的行為具有同樣的方式。將數(shù)據(jù)從外部(包括磁盤文件、鍵盤、套接字)讀入到內(nèi)存中的流稱為輸入流，將從內(nèi)存寫入到外部設(shè)備(控制臺、磁盤文件或者網(wǎng)絡(luò))的稱為輸出流。
流的分類
流序列中的數(shù)據(jù)既可以是未經(jīng)加工的原始二進制數(shù)據(jù)，也可以是經(jīng)一定編碼處理后符合某種格式規(guī)定的特定數(shù)據(jù)。因此Java中的流分為兩種：
字節(jié)流：數(shù)據(jù)流中最小的數(shù)據(jù)單元是字節(jié) 多用于讀取或書寫二進制數(shù)據(jù)
字符流：數(shù)據(jù)流中最小的數(shù)據(jù)單元是字符， Java中的字符是Unicode編碼，一個字符占用兩個字節(jié)。
提示
在最底層，所有的輸入/輸出都是字節(jié)形式的。基于字符的流只為處理字符提供方便有效的方法。
字節(jié)流
字節(jié)流的最頂層是兩個抽象類：InputStream和OutputStream，其他關(guān)于處理字節(jié)的類都是它們的子類，這些子類對不同的外設(shè)進行處理，例如磁盤文件，網(wǎng)絡(luò)連接，甚至是內(nèi)存緩沖區(qū)。
抽象類InputStream 和 OutputStream中定義了實現(xiàn)其他流類的關(guān)鍵方法read()和write()，它們分別對數(shù)據(jù)的字節(jié)進行讀寫。兩種方法都是抽象方法，被子類重載。
例1 文件按字節(jié)流的方式拷貝
import java.io.*;
//byte streams are used to perform input and output of 8-bit bytes
public class CopyFileByte {
public static void main(String args[]) throws IOException
{
FileInputStream in = null;
FileOutputStream out = null;
try {
in = new FileInputStream("input.txt");
out = new FileOutputStream("output.txt");
int c;
while ((c = in.read()) != -1) {
out.write(c);
}
}finally {
if (in != null) {
in.close();
}
if (out != null) {
out.close();
}
}
}
}
例1中，上面使用的是文件名來創(chuàng)建FileInoutStream和FileOutputStream，實際上可以還可以使用文件對象來創(chuàng)建輸入輸出流。字節(jié)流的每次操作都是一個數(shù)據(jù)單位——字節(jié)，假如input.txt文件中包含 Hello world ,那么它將復制完“H”之后，再復制“e”，接著就是“l”，如此類推直到其結(jié)束。in.read()每次從輸入流中讀取一個字節(jié)，如果達到文件末尾就返回-1。使用完了，還要關(guān)閉這些字節(jié)流，調(diào)用close()方法。
File inFile = new File("input.txt");
File outFile = new File("output.txt");
FileInputStream in = new FileInputStream(inFile);
FileOutputStream out = new FileOutputStream(outFile);
字符流
java是使用16-bits來存儲字符數(shù)據(jù)的，涉及到的大多是字符操作，在程序中使用字符流會比字節(jié)流更加合適。類似于字節(jié)流，字符流的兩個頂層抽象類是Reader和Writer，一下是它們的子類處理字符流。
類似于字節(jié)，字符的抽象類Reader和 Writer中也定義了關(guān)鍵方法read()和write()，它們分別對字符進行讀寫。兩種方法也都是抽象方法，被子類重載。
例2 文件按字符流的方式拷貝
import java.io.*;
//Character streams are used to perform input and output for 16-bit unicode
public class CopyFileCharacter {
public static void main(String args[]) throws IOException
{
FileReader in = null;
FileWriter out = null;
try {
in = new FileReader("input.txt");
out = new FileWriter("output.txt");
int c;
while ((c = in.read()) != -1) {
out.write(c);
}
}finally {
if (in != null) {
in.close();
}
if (out != null) {
out.close();
}
}
}
}
和例1對比發(fā)現(xiàn)，只有聲明的I/O流的類名不同，這里使用的FileReader和FileWriter，它們操作的最小單位是一個字符16bits，而FileInputStream和FileOutputStream最小單位則是一個字節(jié)8bits.
java 自定義的標準流
標準輸入流 System.in 讀取標準輸入設(shè)備數(shù)據(jù)，例如鍵盤輸入(默認)，其類型是InputStream，三個重要的讀入方法：
int read() 從輸入流中讀取數(shù)據(jù)的下一個字節(jié)，返回ASCII碼。若,返回值=-1，說明沒有讀取到任何字節(jié)讀取工作結(jié)束
int read(byte[] b) 從輸入流中讀取一定數(shù)量的字節(jié)，并將這些數(shù)據(jù)存儲到緩沖區(qū)數(shù)組b中
int read(byte[] b, int off, int len) 將輸入流中最多l(xiāng)en個字節(jié)讀入到字節(jié)數(shù)組b中
標準輸出流 System.out 向標準的輸出設(shè)備寫入數(shù)據(jù)，默認情況下指控制臺，其類型是PrintStream，包含兩個重要的方法：print()(不換行)和println()(輸出之后換行)
標準錯誤流 System.err 默認也是控制臺，類型和System.out相同是PrintStream，
提示
這些流都有默認的設(shè)備，但它們可以重定向到任何兼容的輸入/輸出設(shè)備。
控制臺的輸入和輸出
正如上面所介紹的，控制臺的輸入、輸出是由System.in和System.out來完成的。目前，讀取控制臺的輸入輸出的首選方法的是字符流，但完成控制臺輸入的唯一方法是字節(jié)流，因而java提供了InputStreamReader和OutputStreamWriter將字節(jié)流轉(zhuǎn)化成字符流。BufferedReader是緩沖輸入字符流。正如我們在例子中看到的，java允許使用System.out向控制臺寫數(shù)據(jù)，但在實際的項目中，它推薦使用PrintWriter，它是基于字符的。
例3 控制臺輸入字符
import java.io.*;
class ConsoleInOut{
public static void main(String args[])throws IOException{
char c;
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in); //①
BufferedReader br = new BufferedReader(isr); //②
System.out.println("Enter characters, 'q' to exit.");
c=(char)br.read();
while(c != 'q'){
System.out.println(c);
c = (char) br.read();
} ;
}
}
輸出：
D:\java>java ConsoleInOut
Enter characters, 'q' to quit.
Hello world!
H
e
l
l
o
w
o
r
l
d
!
q
例3 中的①和②兩行創(chuàng)建了一個與鍵盤相連的BufferedReader對象，這里使用read()方法來讀取字符，當?shù)竭_流的末尾時返回-1，輸入q退出程序。輸出我們使用的是println()方法，每次輸出后都換行。
控制臺輸入字符我們使用的是read()方法，輸入字符串的話我們可以使用readLine()方法，和輸入字符非常相似，只需要將例3中的read()方法換成readLine()方法即可，同時將改為String類型，由于比較簡單，此處不再贅述。
提高
我們來看java工具包中的輸入類Scanner。
創(chuàng)建Scanner類的對象時,需要用System.in 作為它的參數(shù),也可以將Scanner看作是System.in對象的支持者,System.in取得用戶輸入的內(nèi)容后,交給Scanner來作一些處理.
Scanner類中提供了多個方法:next():取得一個字符串;
hasNext():是否還有輸入;
nextInt():將取得的字符串轉(zhuǎn)換成int類型的整數(shù);
nextFloat():將取得的字符串轉(zhuǎn)換成float型;
nextBoolean():將取得的字符串轉(zhuǎn)換成boolean型;
提示
使用Scanner非常方便，但也有不足，Scanner取得輸入的依據(jù)是空格符,包括空格鍵,Tab鍵和Enter鍵.當按下這其中的任一鍵 時,Scanner就會返回下一個輸入. 當你輸入的內(nèi)容中間包括空格時,顯然,使用Scanner就不能完整的獲得你輸入的字符串.
例4 Scanner
public static void main(String[] args){
Scanner sc = new Scanner(new BufferedInputStream(System.in));
while(sc.hasNext()){
int m = sc.nextInt();
String str = sc.next();
for(int i=0; i
System.out.println(sc.nextInt());
}
}
}
正如我們在例子中看到的，java允許使用System.out向控制臺寫數(shù)據(jù)，但在實際的項目中，它推薦使用PrintWriter，它是基于字符的。
PrintWriter支持所有類型(包括Object)的print( )和println( )方法，這樣，我們就可以像用System.out那樣用這些方法。如果遇到不同類型的情況，PrintWriter方法調(diào)用對象的toString( )方法并打印結(jié)果。
例5 控制臺的輸出
import java.io.*;
public class TestAbstract {
public static void main(String args[]) {
PrintWriter printerWriter = new PrintWriter(System.out, true);
printerWriter.println("Hello World!");
int i = -10;
printerWriter.println(i);
double d = 0.00003;
printerWriter.println(d);
}
}
D:\java>java TestAbstract
Hello World!
-10
3.0E-5
例5 中的new PrintWriter(System.out, true)新建了一個PrinterWriter對象，指定輸出流為System.out，true是每一行輸出之后進行刷新。
文件的輸入輸出
文件
文件File 位于java.io包中，用于描述文件和目錄的操作。創(chuàng)建文件對象如下：
File file = new File("input.txt");//文件位于當前目錄下
File file = new File("/home/user","input.txt");//文件位于/home/user目錄下
除了上述的File構(gòu)造方法之外，還有很多和File相關(guān)的方法如下：
exists() 判斷文件或目錄是否存在
mkdir() 創(chuàng)建目錄
isFile()/isDirectory() 判斷是文件還是目錄
delete() 刪除文件
getPath() 獲取文件或者目錄的路徑
list() 將目錄中所有文件名保存在字符串數(shù)組中返回
例6 文件相關(guān)操作
import java.io.*;
public class TestAbstract {
public static void main(String args[]) throws IOException {
File dir = new File("D:/java");
File file1 = new File(dir, "fileTest001.txt");
File file2 = new File(dir, "fileTest002.java");
if (!dir.exists())
dir.mkdir();
if (!file1.exists())
file1.createNewFile();
if (!file2.exists())
file2.createNewFile();
System.out.println("file1's AbsolutePath= " + file1.getAbsolutePath());
System.out.println("file2's AbsolutePath= " + file2.getAbsolutePath());
System.out.println("file1 Canread=" + file1.canRead());
System.out.println("file1's len= " + file1.length());
String[] fileList = dir.list();
System.out.println("there are " + fileList.length + " file(s) in D:");
}
}
運行結(jié)果：
D:\java>java TestAbstract
file1's AbsolutePath= D:\java\fileTest001.txt
file2's AbsolutePath= D:\java\fileTest002.java
file1 Canread=true
file1's len= 0
there are 133 file(s) in D:
I/O
文件處理最常用的兩個流是FileInputStream和FileOutputStream，初始化的形式為：
FileInputStream(String fileName) throws FileNotFoundException
FileOutputStream(String fileName) throws FileNotFoundException
或者
FileInputStream(File fileName) throws FileNotFoundException
FileOutputStream(File fileName) throws FileNotFoundException
讀文件使用的是FileInputStream中定義的read()方法，它有很多種形式，具體可參考FileInputStream，寫文件是使用FileOutputStream中定義的write()方法，詳細參考FileOutputStream
提示
當你對文件的操作結(jié)束后，需要調(diào)用close( )來關(guān)閉文件。
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