一、Java知识图解
二、File类的使用
1、File类概述
- java.io.file类:文件和文件目录路径的抽象表示形式,与平台无关
- File 能新建、删除、重命名文件和目录,但File 不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身,则需要使用输入/输出流
- 想要在java程序中表示一个真实存在的文件或目录,那么必须有一个File对象,但是Java程序中的一个File对象,可能没有一个真实存在的文件或目录。
-
2、File类使用:常用构造器
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uset.dir中存储。
|- 绝对路径:是一个固定的路径,从盘符开始
|- 相对路径:是相对于某个位置开始
- 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)
3、File使用:路径分隔符
- 路径中的每级目录之间用一个路径分隔符隔开
- 路径分隔符和系统有关
|- windows和DOS系统默认使用“\”来表示
|- UNIX和URL使用“/”来表示
- java程序支持跨平台运行,因此路径分隔符要慎用
- 问了解决这个隐患,File类提供了一个常量
- public static final String separator 根据操作系统,动态的提供分隔符
- 举例:
4、File类的使用:常用方法
- File类的获取功能
|- public String getAbsolutePath():获取绝对路径
|- public String getPath():获取路径
|- public String getName():获取名称
|- 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)。不能获取目录长度。
|- public long lastModified():获取文件最后一次的修改时间,毫秒值
|- public String[] list():获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
|- public File[] listFiles():获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组
- 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
- File类的判断功能
|- public boolean isDirectory():判断是否是文件目录
|- public boolean isFile():判断是否是文件
|- public boolean exists():判断是否存在
|- public boolean canRead():判断是否可读
|- public boolean canWrite():判断是否可写
|- public boolean isHiddent():判断是否隐藏
- File类的创建
|- 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,也不创建了
|- public boolean mkdirs():创建文件目录。如果上层文件目录不存在,一并创建
注意:如果在创建文件或者文件目录没有写盘符路径,那么,默认在项目路径下
- File类的删除功能
|- public boolean delete():删除文件或文件夹
删除注意事项:
java中的删除不走回收站。
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
public void testFile() throws IOException {
File file1 = new File("D:" + File.separator + "dir1");
if (!file1.exists()){
file1.mkdir();
System.out.println("目录:" + file1.getName() + ",路径:" + file1.getPath() + ",绝对路径:" + file1.getAbsolutePath() + "已经创建!");
}
File file2 = new File(file1,File.separator + "dir2" + File.separator + "dir3");
if (!file2.exists()){
file2.mkdirs();
System.out.println("目录:" + file2.getName() + ",路径:" + file2.getPath() + ",绝对路径:" + file2.getAbsolutePath() + "已经创建!");
}
File file3 = new File(file2,"dir4");
if (!file3.exists()){
file3.mkdirs();
System.out.println("目录:" + file3.getName() + ",路径:" + file3.getPath() + ",绝对路径:" + file3.getAbsolutePath() + "已经创建!");
}
File file7 = new File("D:" + File.separator + "dir1" + File.separator + "dir2");
if (file7.delete()){
System.out.println("文件:" + file7.getName() + ",路径:" + file7.getPath() + ",绝对路径:" + file7.getAbsolutePath() + "已经删除成功!");
} else {
System.out.println("文件:" + file7.getName() + ",下存在其它文件夹或文件,此文件夹不允许删除!");
}
// 获取指定目录下后缀为.jpg的文件,并输出文件名
String[] list = file3.list();
for (int i = 0; i < list.length; i++){
String fileName = list[i];
if (fileName.lastIndexOf(".jpg") > -1){
System.out.println(list[i]);
}
}
// 计算指定目录占用空间的大小
File[] fileList = file3.listFiles();
long count = 0L;
for (int j = 0; j < fileList.length; j++){
File file = fileList[j];
count += file.length();
}
System.out.println(count);
// 删除指定文件目录及其下的所有文件
deleteDir(file7);
if (!file7.exists()){
System.out.println("文件:" + file7.getName() + ",路径:" + file7.getPath() + ",绝对路径:" + file7.getAbsolutePath() + "已经删除成功!");
} else {
System.out.println("文件:" + file7.getName() + ",下存在其它文件夹或文件,此文件夹不允许删除!");
}
}
// 递归删除存在文件或文件夹的目录
private static boolean deleteDir(File dir) {
if (dir.isDirectory()) {
String[] children = dir.list();
//递归删除目录中的子目录下
for (int i=0; i<children.length; i++) {
boolean success = deleteDir(new File(dir, children[i]));
if (!success) {
return false;
}
}
}
// 目录此时为空,可以删除
return dir.delete();
}
@Test
public void copyFile() throws IOException {
File file1 = new File("D:" + File.separator + "test" + File.separator+"startCopyFile");
if (!file1.exists()){
file1.mkdirs();
}
File file2 = new File("D:" + File.separator + "test" + File.separator+"endCopyFile");
if (!file2.exists()){
file2.mkdirs();
}
File file3 = new File(file1, "hello.txt");
File file4 = new File(file2, "helloHistory.txt");
// 文件复制
System.out.println(Files.copy(file3.toPath(),file4.toPath()));
// 文件移动
// System.out.println(file1.renameTo(file2));
}
三、IO流原理及流的分类
1、Java IO原理
- I/O是Input/Output的缩写,I/O技术是非常实用的技术,用于处理设备之间的数据传输。如读/写文件,网络通讯等。
- Java程序中,对于数据的输入/输出操作以“流(stream)”的方式进行
- java.IO包下提供了各种“流”类和接口,用以获取不同种类的数据,并通过标准的方法输入或输出数据
- 输入Input:读取外部数据(磁盘、光盘等存储设备的数据)到程序(内存)中。
输出output:将程序(内存)数据输出到磁盘、光盘等存储设备之中
2、流的分类
按操作数据单位不同分为:字节流(8bit),字符流(16bit)
- 按数据流的流向不同分为:输入流,输出流
- 按流的角色的不同分为:节点流,处理流
(1)java的IO流共设计40多个类,实际上非常规则,都是从如上4个抽象基类派生出的。
(2)由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。
3、I/O流体系
4、节点流和处理流
- 节点流:直接从数据源或目的地读写数据
- 处理流:不直接连接到数据源或目的地,而是“连接”在已存在的流(节点流或数据流)之上,通过对数据的处理为程序提供更强大的读写功能
5、InputStream & Reader
- InputStream和Reader是所有输入流的基类
- InputStream(典型实现:FileInputStream)
|- int read()
|- int read(byte[] b)
|- int read(byte b, int off, int len)
- 程序中打开的文件IO资源不属于内存里的资源,垃圾回收机制无法回收该资源,所以应该显示关闭文件IO资源
FileInputStream从文件系统中的某个文件中获得输入字节。FileInputStream用于读取非文本数据之类的原始字节流。要读取字符流,需要使用FileReader
6、InputStream
int read()
从输入流中读取数据的下一个字节。返回0到255范围内的int字节值。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节,则返回值-1。
- int read(byte[] b)
从此输入流中将最多b.length个字节的数据读入一个byte数组中。如果因为已经到达末尾而没有可用的字节,则返回-1。否则以整数形式返回实际读取的字节数。
- int read(byte[] b, int off, int len)
将输入流中最多len个字节读入到byte数组。尝试读取len个字节,但读取的字节也可能小于该值。以整数形式返回实际读取的字节数。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节,则返回值-1。
- public void close() throws IOException
7、Reader
- int read()
读取单个字节。作为整数读取的字符,范围在0到65535之间,如果已经到达流的末尾,则返回-1
- int read(char[] cbuf)
将字符读入数组。如果已到达流的末尾,则返回-1.否则返回本次读取的字符数
- int read(char[] cbuf, int off, int len)
将字符读入数组的某一部分。存到数组cbuf中,从off处开始存储,至于多读len个字符。如果已到达流的末尾,则返回-1。否则返回本次读取的字符数。
- public void close() throws IOException
8、OutputStream & Writer
- OutputStream和Writer也非常相似
|- void write(int b/int c);
|- void write(byte[] b/char[] cbuf);
|- void write(byte[]/char[] buff, int off, int len);
|- void fiush();
|- void close(); 需要先刷新,再关闭此流
- 因为字符流直接以字符作为操作单位,所以Writer可用用字符串来替换字符数组,即以String对象作为参数
|- void write(String str);
|- void write(String str, int off, int len);
FileOutputStream从文件系统中的某个文件中获得输出字节。FileOutputStream用于写出非文本数据之类的原始字节流。要写出字符流,需要FileWriter
9、OutputStream
void write(int b)
将指定的字节写入此输出流。write的常规协定是:向输出流写入一个字节。要写入的字节是参数b的八个低位,b的24个高位将被忽略。即写入0~255范围的。
- void write(byte[] b)
将b.length个字节从指定的byte数组写入此输出流。write(b)的常规协定是:应该与调用write(b, 0, length)的效果完全相同。
- void write(byte[] b, int off, int len)
将指定byte数组中从偏移量off开始的len个字节写入此输出流。
- public void flush() throws IOException
刷新此输出流,并强制写出所有缓冲输出字节,调用此方法指示应将这些字节写入它们预期的目标
- public void close() throws IOException
10、Writer
- void write(int c)
写入单个字符。要写入的字符包含在给定整数值的16个低位中,16高位被忽略。即写入0到65535之间的Unicode码。
- void write(char[] cbuf)
写入字符数组。
- void write(char[] cbuf,int off,int len)
写入字符数组的某一部分。从off开始,写入len个字符
- void write(String str)
写入字符串。
- void write(String str,int off, int len)
写入字符串的某一部分。
- void flush()
刷新该流的缓冲,则立即将它们写入预期目标。
- public void close() throws lOException
四、节点流
1、读取文件
2、写入文件
public void testFileReader() throws IOException {
File file = new File("D:\\dir1\\testNote.txt");
if (!file.exists()){
file.createNewFile();
}
FileWriter fileWriter = new FileWriter(file);
fileWriter.write("hello mojh");
fileWriter.flush();
if (fileWriter != null){
fileWriter.close();
}
FileReader fileReader = new FileReader(file);
char [] cbuf = new char [1024];
fileReader.read(cbuf);
System.out.println(cbuf);
fileReader.close();
}
- 定义文件路径时,注意:可以用“/”或者“\”。
- 再写入一个文件时,如果使用构造器FileOutputStream(file),则目录下有同名文件将被覆盖。
- 如果使用构造器FileOuputStream(flie,true),则目录下的同名文件不会被覆盖,在文件内容末尾追加内容。
- 在读取文件时,必须保证该文件已存在,否则报异常
- 字节流操作字节,比如:.mp3,.avi,.rmvb,.mp4,.jpg,ppt
字符流操作字符,只能操作普通文本文件。最为常见的文本文件:.txt,.java,.c,.app等语言的源代码。尤其注意:.doc,excel.ppt这些不是文本文件。
五、处理流之一:缓冲流
1、缓冲流概述
为了提高数据读写速度,java API提供了带缓存功能的流类,在使用这些流类时,会创建一个内部缓冲区数组,缺省使用8192个字节(8kb)的缓冲区。
- 缓冲流要“套接”在相应的节点流之上,根据数据操作单位可以把缓存流分为:
|- BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream
|- BufferedReader 和 BufferedWriter
- 当读取数据时,数据按块读入缓冲区,其后的读操作则直接访问缓冲区
- 当使用BufferedInputStream读取字节文件时,BufferedInputStream会一次性从文件中读取8192个字节(8kb),存在缓冲区中,直到缓冲区装满了,才重新从文件中读取下一个8192个字节数组。
- 向流中写入字节时,不会直接写到文件,先写到缓冲区中直到缓冲区写满,BufferedOutputStream才会把缓冲区中的数据一次性写到文件里。使用方法flush()可以强制将缓冲区的内容全部写入输出流。
- 关闭流的顺序和打开流的顺序相反。只要关闭最外层流即可,关闭最外层流也会相应关闭内层节点流
- flush()方法的使用:手动将buffer中内容写入文件
- 如果是带缓冲区的流对象的close()方法,不但会关闭流,还会在关闭流之前刷新缓冲区,关闭后不能再写出
2、缓存流常用方法
BufferedReader 字符输出缓冲流
构造方法 Constructor:
BufferedReader(Reader in);
常用方法 Method:
|- int read();
|- int read(byte[] buf);
|- String readLine(); 【新方法】
从文件中读取一行数据,返回值类型是字符串,如果读取到文件默认,返回null
BufferedWriter 字符输出缓冲流
构造方法 Constructor:
BufferedWriter(Writer in);
常用方法:
void write(int ch);
void write(char[] buf);
void write(char[] buf, int off, int len);
void write(String str);
void write(String str, int off, int len);
void newLine(); 换行操作public void testBufferStream() throws IOException {
BufferedWriter bw = null;
BufferedReader br = null;
File file = new File("D:\\dir1\\testNote.txt");
bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file,true)); //若需要在文件的末尾追加元素,则在节点流位置构造时,添加true(默认为false)
String insert = "hello Jhon";
try {
bw.write(insert);
bw.newLine();
bw.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (bw != null){
bw.close();
}
}
br = new BufferedReader(new FileReader(file));
String line = null;
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
while((line = br.readLine()) != null){
stringBuffer.append(line).append("\n");
}
System.out.println(stringBuffer);
}
import java.io.*;
import java.util.Scanner;
/**
* @Auther: mojh
* @Date: 2022/05/26/10:52
* @Description:
*/
public class WriterToFile {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 控制台输入
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
// 需要处理的文件
File file = new File("D:" + File.separator + "test" + File.separator + "startCopyFile" + File.separator + "hello.txt");
while (scanner.hasNext()){
String str = scanner.next();
if ("exit".equals(str)){
break;
}
// 取出数据写到文件 start
BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(file,true));
try {
bufferedWriter.write(str);
bufferedWriter.newLine();
bufferedWriter.flush();
System.out.println("成功写入文件:" + str);
} catch (Exception e){
e.printStackTrace();
} finally {
if (bufferedWriter != null){
bufferedWriter.close();
}
}
}
// 读取当前文件的内容
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(file));
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while (true){
String result = bufferedReader.readLine();
if (result == null){
break;
}
sb = sb.append(result).append("\n");
}
String content = sb.toString();
System.out.println(content);
}
}
六、处理流之二:转换流
1、转换流概述
- 转换流提供了在字节流和字符流之间的转换
- java Api提供了两个转换流:
|- InputStreamReader:将InputStream转换为Reader
|- OutputStreamWriter:将Writer转换为OutputStream
- 字节流中的数据都是字符时,转换成字符流操作更高效
- 很多时候我们使用转换流来处理文件乱码问题。实现编码和解码的功能
(个人理解:转换流的作用主要是为了指定把字符的输入或输出按某种格式进行。)
(个人理解:缓冲流的作用主要是为了加速数据的传输,提高效率,按块传输 8kb)
2、InputStreamReader
- 实现将字节的输入流按指定字符集转换为字符的输入流
- 需要和InputStream“套接”
- 构造器
|- public InputStreamReader(InputStream in)
|- public InputStreamReader(InputStream in, String charseName)
如:Reader isr = new InputStreamReader(System.in, “utf-8”)
3、OutputStreamReader
- 实现将字节的输入流按指定字符集转换为字符的输出流
- 需要和OutputStream“套接”
- 构造器
|- public OutputStreamReader(InputStream in)
|- public OutputStreamReader(InputStream in, String charseName)
如:Writer isw = new OutputStreamReader(System.out, “utf-8”)
七、标准流(了解)
- System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备
- 默认输入设备是:键盘,输出设备是:显示器
- System.in的类型是InputStream
- System.out的类型是PrintStream,其是OutputStream的子类FileOutputStream的子类
重定向:通过System类的setIn,setOut方法对默认设备进行改变。
- public static void setIn(inoutStream in)
- public static void setOut(PrintStream out)
public static void main(String[] args) throws IOException {
System.out.println("小写转大写,按“e”或“eixt退出");
InputStream in = System.in;
InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(in,"utf-8");
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(inputStreamReader);
String line = null;
while ((line = bufferedReader.readLine()) != null){
if ("e".equalsIgnoreCase(line) || "exit".equalsIgnoreCase(line)){
System.out.println("安全退出!");
break;
}
System.out.println(line.toUpperCase());
}
bufferedReader.close();
}
八、处理流之四:打印流(了解)
实现将基本数据类型的数据格式转化为字符串输出
- 打印流:PrintStream和PrintWriter
|- 提供了一系列重载的print()和printin()方法,用于多种数据类型的输出
|- PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出IOException异常
|- PrintStream打印的所有字符都使用平台的默认字符编码转换为字节。在需要写入字符而不是写入字节的情况下,应该使用PrintWriter类。
|- System.out返回的是PrintStream的实例
九、处理流之五:数据流(了解)
- 为了方便地操作Java语言的基本数据类型和String的数据,可以使用数据流。
- 数据流有两个类:(用于读取和写出基本数据类型、String类的数据)
|- DataInputStream 和 DataOutputStream
|- 分别“套接”在InputStream 和 OutputStream 子类的流上
- DataInputStream中的方法:
- DataOutputStream中的方法
十、处理流之六:对象流
1、对象流概述
- ObjectInputStream和ObjectOutputStream
|- 用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。它的强大之处就是可以吧java中的对象写入到数据源中,也能把对象从数据源中还原回来。
- 序列化:用ObjectOutputStream类保存基本数据类型数据或对象的机制
- 反序列化:用ObjectInputStream类保存基本数据类型数据或对象的机制
ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
2、对象的序列化
对象的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。当其他程序获取了这种二进制流,就可以恢复成原来的Java对象
- 序列化的好处在于将实现了Serializable接口的对象转化为字节数据,使其在保存和传输时可被还原
- 序列化是RMI(Remote Method Invoke - 远程方法调用)过程的参数和返回值都必须实现的机制,而RMI是JavaEE的基础。因此序列化机制是JavaEE平台的基础
- 如果需要让某个对象支持序列化机制,则必须让对象所属的类及其属性是可序列化的,为了让某个类是可序列化的,该类必须实现如下两个接口之一。
|- Serializable
|- Externalizable
- 凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量:
|- private static final long serialVersionUID;
|- serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性。简言之,其目的是以序列化对象进行版本控制,有关各版本反序列化时是否兼容
|- 如果类没有显示定义这个静态常量,它的值是java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的实例变量做了修改,serialVersionUID可能发生变化。故建议,显示声明。
简单来说,Java的序列化机制是通过在运行时判断serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时,JVM会把传来的字节流的serialVersionUID与本地相应实体类的serialVersionUID进行比较,如果相同就认为是一致的,可以进行反序列化,否则就会出现序列化版本不一致的异常。(InvaildCastException)
3、使用对象流序列化对象
若某个类实现了Seriallizable接口,该类的对象就是可序列化的:
|- 创建一个ObjectOutputStream
|- 调用一个ObjectOutputStream对象的 writeObject(对象) 方法输出可序列化对象
|- 注意写出一次,操作flush()一次
- 反序列化
|- 创建一个ObjectInputStream
|- 调用readObject() 方法读取流中的对象
- 强调:如果某个类的属性不是基本数据类型或String类型,而是另一个引用类型,那么这个引用类型必须是可序列化的,否则拥有该类型的FieId的类也不能序列化。
// 序列化与反序列化
@Test
public void testSerializable() throws IOException, ClassNotFoundException {
File file = new File("D:" + File.separator + "dir1" + File.separator + "Student.txt");
if (!file.exists()){
file.createNewFile();
}
Student student = new Student(4,"man","Layou",18);
ObjectOutputStream objectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(file));
objectOutputStream.writeObject(student);
objectOutputStream.flush();
objectOutputStream.close();
ObjectInputStream objectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
Student o = (Student) objectInputStream.readObject();
System.out.println(o);
objectInputStream.close();
}
//Student类要实现接口Serializable
import java.io.Serializable;
import java.util.Objects;
/**
* @Auther: mojh
* @Date: 2021/09/01/15:10
* @Description:
*/
public class Student implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = 123123123L;
private Integer id;
private String sex;
private String name;
private Integer age;
public Student() {
}
public Student(Integer id, String sex, String name, Integer age) {
this.id = id;
this.sex = sex;
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
Student student = (Student) o;
return Objects.equals(id, student.id) &&
Objects.equals(sex, student.sex) &&
Objects.equals(name, student.name) &&
Objects.equals(age, student.age);
}
@Override
public int hashCode() {
return Objects.hash(id, sex, name, age);
}
@Override
public String toString() {
return "Student{" +
"id=" + id +
", sex='" + sex + '\'' +
", name='" + name + '\'' +
", age='" + age + '\'' +
'}';
}
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getSex() {
return sex;
}
public void setSex(String sex) {
this.sex = sex;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
}
4、Serializable接口面试题
十一、随机存储文件流
- 扩展:断点续传和下载原理:https://www.cnblogs.com/wangzehuaw/p/5610851.html
十二:流总结
1、流是用来处理数据的
2、处理数据时,一定要先明确数据源,与数据目的地
|- 数据源可以是文件、可以是键盘
|- 数据目的地可以是文件、显示器、或者其它设备
3、而流只是在帮助数据进行传输,并对传输的数据进行处理,比如过滤处理、转换处理等。