Java 流(Stream)、文件(File)和IO(输入输出)-编程阁

流(Stream)、文件(File)和 IO(输入输出)是处理数据读取和写入的基础设施，它们允许程序与外部数据（如文件、网络、系统输入等）进行交互。
java.io 包：
- Java 标准库中的一个核心包，提供了用于系统输入和输出的类，它包含了处理数据流（字节流和字符流）、文件读写、序列化以及数据格式化的工具。
- 处理文件操作、流操作以及低级别 IO 操作的基础包。
- 包中的流支持很多种格式，比如：基本类型、对象、本地化字符集等等。
一个流可以理解为一个数据的序列。输入流表示从一个源读取数据，输出流表示向一个目标写数据。

控制台输入&&输出

读取控制台输入

Java 的控制台输入由System.in完成。
获取控制台的字符流：

BufferedReaderbr=newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in));

从控制台读取多字符输入

从 BufferedReader 对象读取一个字符要使用read()方法，它的语法如下：

intread()throwsIOException

每次调用 read() 方法，它从输入流读取一个字符并把该字符作为整数值返回。当流结束的时候返回-1。该方法抛出IOException。

从控制台读取字符串

从标准输入读取一个字符串需要使用 BufferedReader 的readLine()方法。它的一般格式是：

StringreadLine()throwsIOException

JDK 5 后的版本我们也可以使用 JavaScanner类来获取控制台的输入。
Scanner s = new Scanner(System.in);

控制台输出

控制台的输出由print()和println()完成。这些方法都由类 PrintStream 定义，System.out 是该类对象的一个引用。
PrintStream 继承了 OutputStream类，并且实现了方法 write()。这样，write() 也可以用来往控制台写操作。
PrintStream 定义 write() 的最简单格式如下所示：

voidwrite(intbyteval)// 该方法将 byteval 的低八位字节写到流中。intb;b='A';System.out.write(b);// ASystem.out.write('\n');

注意：write() 方法不经常使用，因为print()和println()方法用起来更为方便。

读写文件

下图是一个描述输入流和输出流的类层次图。

字节流（处理二进制数据）操作文件、图像、视频等。

InputStream：抽象类 (输入流)；所有字节输入流的超类，处理字节的输入操作。
OutputStream：抽象类 (输出流)；所有字节输出流的超类，处理字节的输出操作。
文件：
- FileInputStream：从文件中读取字节数据。
- FileOutputStream：将字节数据写入文件。
缓冲：
- BufferedInputStream：为字节输入流提供缓冲功能，提高读取效率。
- BufferedOutputStream：为字节输出流提供缓冲功能，提高写入效率。
内存：
- ByteArrayInputStream：将内存中的字节数组作为输入源。
- ByteArrayOutputStream：将数据写入到内存中的字节数组。
原生数据(Data数据流)：
- DataInputStream：允许从输入流中读取 Java 原生数据类型（如 int、float、boolean）。
- DataOutputStream：允许向输出流中写入 Java 原生数据类型。
序列化：
- ObjectInputStream：从输入流中读取序列化对象。
- ObjectOutputStream：将对象序列化并写入输出流中。
管道：
- PipedInputStream：用于在管道中读取字节数据，通常与 PipedOutputStream 配合使用。
- PipedOutputStream：用于在管道中写入字节数据，通常与 PipedInputStream 配合使用。
过滤：
- FilterInputStream：字节输入流的包装类，用于对其他输入流进行过滤处理。
- FilterOutputStream：字节输出流的包装类，用于对其他输出流进行过滤处理。
合并：
- SequenceInputStream：将多个输入流串联为一个输入流进行处理。

字符流（处理文本数据）读取和写入字符串或文件。

Reader：抽象类 (输入流)；所有字符输入流的超类，处理字符的输入操作。
Writer：抽象类 (输出流)；所有字符输出流的超类，处理字符的输出操作。
文件：
- FileReader：从文件中读取字符数据。
- FileWriter：将字符数据写入文件。
缓冲：
- BufferedReader：为字符输入流提供缓冲功能，支持按行读取，提高读取效率。
- BufferedWriter：为字符输出流提供缓冲功能，支持按行写入，提高写入效率。
转换流：
- InputStreamReader：字节流→字符流
- OutputStreamWriter：字符流→字节流
字符数组：
- CharArrayReader：将字符数组作为输入源。
- CharArrayWriter：将数据写入到字符数组。
字符串：
- StringReader：将字符串作为输入源。
- StringWriter：将数据写入到字符串缓冲区。
字符输出流：
- PrintWriter：便捷的字符输出流，支持自动刷新和格式化输出。
管道：
- PipedReader：用于在管道中读取字符数据，通常与 PipedWriter 配合使用。
- PipedWriter：用于在管道中写入字符数据，通常与 PipedReader 配合使用。
带行号的缓冲：
- LineNumberReader：带行号的缓冲字符输入流，允许跟踪读取的行号。
重复读取：
- PushbackReader：允许在读取字符后将字符推回流中，以便再次读取。

辅助类（其他重要类）

提供对文件、目录以及随机文件访问的支持。
File(文件和目录操作)：用于表示文件或目录，并提供文件操作，如创建、删除、重命名等。
RandomAccessFile(随机访问文件)：支持文件的随机访问，可以从文件的任意位置读写数据。
Console(控制台输入输出)：提供对系统控制台的输入和输出支持。

FileInputStream

用于从文件读取数据
创建一个输入流对象来读取文件：

// 使用字符串类型的文件名创建InputStreamf=newFileInputStream("C:/java/hello");// 使用一个文件对象创建Filef=newFile("C:/java/hello");InputStreamin=newFileInputStream(f);

创建了InputStream对象，就可以使用下面的方法来读取流或者进行其他的流操作。
int read()：读取一个字节的数据，返回值为0 到 255 之间的整数。如果到达流的末尾，返回-1。
int read(byte[] b)：从输入流中读取字节，并将其存储在字节数组 b中，返回实际读取的字节数。如果到达流的末尾，返回-1。
int read(byte[] b, int off, int len)：从输入流中读取最多 len 个字节，并将它们存储在字节数组 b 的 off 偏移位置，返回实际读取的字节数。如果到达流的末尾，返回-1。
long skip(long n)：跳过并丢弃输入流中的n 个字节，返回实际跳过的字节数。
int available()：返回可以读取的字节数（不阻塞）。
void close()：关闭输入流并释放与该流相关的所有资源。
void mark(int readlimit)：在流中的当前位置设置标记，readlimit是可以读取的字节数上限。
void reset()：将流重新定位到上次标记的位置，如果没有标记或标记失效，抛出IOException。
boolean markSupported()：检查当前输入流是否支持 mark() 和 reset() 操作。

FileOutputStream

用来创建一个文件并向文件中写数据。
如果该流在打开文件进行输出前，目标文件不存在，那么该流会创建该文件。
创建一个输出流对象：

// 使用字符串类型的文件名OutputStreamf=newFileOutputStream("C:/java/hello")// 使用一个文件对象Filef=newFile("C:/java/hello");OutputStreamfOut=newFileOutputStream(f);

创建OutputStream对象完成后，就可以使用下面的方法来写入流或者进行其他的流操作。
void write(int b)：将指定的字节写入输出流，b 的低 8 位将被写入流中。
void write(byte[] b)：将字节数组 b中的所有字节写入输出流。
void write(byte[] b, int off, int len)：将字节数组 b中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入输出流。
void flush()：刷新输出流并强制写出所有缓冲的数据，确保数据被立即写入目标输出。
void close()：关闭输出流并释放与该流相关的所有资源。关闭后不能再写入。

// 构建FileOutputStream对象,文件不存在会自动新建Filef=newFile("a.txt");FileOutputStreamfop=newFileOutputStream(f);// 构建OutputStreamWriter对象,参数可以指定编码,默认为操作系统默认编码,windows上是gbkOutputStreamWriterwriter=newOutputStreamWriter(fop,"UTF-8");// 写入到缓冲区writer.append("中文输入");// 换行writer.append("\r\n");// 刷新缓存冲,写入到文件,如果下面已经没有写入的内容了,直接close也会写入writer.append("English");// 关闭写入流,同时会把缓冲区内容写入文件,所以上面的注释掉writer.close();// 关闭输出流,释放系统资源fop.close();// 构建FileInputStream对象FileInputStreamfip=newFileInputStream(f);// 构建InputStreamReader对象,编码与写入相同InputStreamReaderreader=newInputStreamReader(fip,"UTF-8");StringBuffersb=newStringBuffer();while(reader.ready()){// 转成char加到StringBuffer对象中sb.append((char)reader.read());}System.out.println(sb.toString());// 关闭读取流reader.close();// 关闭输入流,释放系统资源fip.close();

文件和I/O

File Class(类)
FileReader Class(类)
FileWriter Class(类)

Java中的目录

创建目录

File类中有两个方法可以用来创建文件夹：
- mkdir()：创建一个文件夹，成功则返回true，失败则返回false。失败表明File对象指定的路径已经存在，或者由于整个路径还不存在，该文件夹不能被创建。
- mkdirs()：创建一个文件夹和它的所有父文件夹。

Stringdirname="/tmp/user/java/bin";Filed=newFile(dirname);// 现在创建目录d.mkdirs();

注意：Java 在 UNIX 和 Windows 自动按约定分辨文件路径分隔符。如果你在 Windows 版本的 Java 中使用分隔符 (/)，路径依然能够被正确解析。

读取目录

一个目录其实就是一个 File 对象，它包含其他文件和文件夹。
如果创建一个 File 对象并且它是一个目录，那么调用isDirectory()方法会返回true。
可以通过调用该对象上的list()方法，来提取它包含的文件和文件夹的列表。

Stringdirname="/tmp";Filef1=newFile(dirname);if(f1.isDirectory()){System.out.println("目录 "+dirname);Strings[]=f1.list();for(inti=0;i<s.length;i++){Filef=newFile(dirname+"/"+s[i]);if(f.isDirectory()){System.out.println(s[i]+" 是一个目录");}else{System.out.println(s[i]+" 是一个文件");}}}else{System.out.println(dirname+" 不是一个目录");}=======================================================目录/tmp bin 是一个目录 lib 是一个目录 demo 是一个目录 test.txt 是一个文件README是一个文件 index.html 是一个文件 include 是一个目录

删除目录或文件

删除文件可以使用 java.io.File.delete()方法。
注意：当删除某一目录时，必须保证该目录下没有其他文件才能正确删除，否则将删除失败。

// 删除文件及目录publicstaticvoiddeleteFolder(Filefolder){File[]files=folder.listFiles();if(files!=null){for(Filef:files){if(f.isDirectory()){deleteFolder(f);}else{f.delete();}}}folder.delete();}