篇首语:本文由编程笔记#自由互联小编为大家整理,主要介绍了chapter_21字节流字符流相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
chapter_21【字节流、字符流】主要内容
- IO流
- 字节流
- 字符流
- 异常处理
- Properties
教学目标
- [ ] 能够说出IO流的分类和功能
- [ ] 能够使用字节输出流写出数据到文件
- [ ] 能够使用字节输入流读取数据到程序
- [ ] 能够理解读取数据read(byte[])方法的原理
- [ ] 能够使用字节流完成文件的复制
- [ ] 能够使用FileWirter写数据到文件
- [ ] 能够说出FileWriter中关闭和刷新方法的区别
- [ ] 能够使用FileWriter写数据的5个方法
- [ ] 能够使用FileWriter写数据实现换行和追加写
- [ ] 能够使用FileReader读数据
- [ ] 能够使用FileReader读数据一次一个字符数组
- [ ] 能够使用Properties的load方法加载文件中配置信息
# IO概述1.1 什么是IO
1.1 什么是IO
生活中,你肯定经历过这样的场景。当你编辑一个文本文件,忘记了ctrl+s ,可能文件就白白编辑了。当你电脑上插入一个U盘,可以把一个视频,拷贝到你的电脑硬盘里。那么数据都是在哪些设备上的呢?键盘、内存、硬盘、外接设备等等。
我们把这种数据的传输,可以看做是一种数据的流动,按照流动的方向,以内存为基准,分为输入input 和输出output ,即流向内存是输入流,流出内存的输出流。
Java中I/O操作主要是指使用java.io包下的内容,进行输入、输出操作。输入也叫做读取数据,输出也叫做作写出数据。
1.2 IO的分类
根据数据的流向分为:输入流和输出流。
- 输入流 :把数据从其他设备上读取到内存中的流。
- 输出流 :把数据从内存 中写出到其他设备上的流。
格局数据的类型分为:字节流和字符流。
- 字节流 :以字节为单位,读写数据的流。
- 字符流 :以字符为单位,读写数据的流。
1.3 IO的流向说明图解
1.4 顶级父类们
输入流输出流字节流字节输入流InputStream字节输出流OutputStream字符流字符输入流Reader字符输出流Writer第二章 字节流2.1 一切皆为字节
一切文件数据(文本、图片、视频等)在存储时,都是以二进制数字的形式保存,都一个一个的字节,那么传输时一样如此。所以,字节流可以传输任意文件数据。在操作流的时候,我们要时刻明确,无论使用什么样的流对象,底层传输的始终为二进制数据。
2.2 字节输出流【OutputStream】
java.io.OutputStream抽象类是表示字节输出流的的所有类的超类,将指定的字节信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能的方法。
子类共性的成员方法:
- public void close(): 关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
- public void flush() :刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
- public void write(byte[] b):将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
- public void write(byte[] b, int off, int len) :从指定的字节数组写入 len字节,从偏移量 off开始输出到此输出流。
- public abstract void write(int b) :将指定的字节输出流。
小贴士:
close方法,当完成流的操作时,必须调用此方法,释放系统资源。
2.3 FileOutputStream类
java.io.FileOutputStream extends OutputStream
FileOutputStream:文件字节输出流
作用:把内存中的数据写到硬盘的文件中
OutputStream有很多子类,我们从最简单的一个子类开始。
java.io.FileOutputStream 类是文件输出流,用于将数据写出到文件。
构造方法
- public FileOutputStream(File file):创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
- File file:目的地是一个文件
- public FileOutputStream(String name): 创建文件输出流以指定的名称写入文件。
- String name:目的地是一个文件的路径
构造方法的作用:
写入数据的原理(内容-->硬盘)
将内存中的数据写入硬盘中
?java程序 --> JVM(java虚拟机)--> OS(操作系统)-->OS调用写数据的方法--> 把数据写到文件中
字节输出流的使用步骤(重点):
当你创建一个流对象时,必须传入一个文件路径。该路径下,如果没有这个文件,会创建该文件。如果有这个文件,会清空这个文件的数据。
写出字节数据
public static void main(String[] args)throws IOException{ // 创建一个FileOutputStream对象,构造方法中传递写入数据的目的地 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c://test//a.txt"); // 调用FileOutputStream对象中的方法write,把数据写入到文件中 fos.write(36); // 释放资源(流使用会占用内存,使用完毕要把内存清空)。 fos.close();}
小贴士:
写出指定长度字节数组
write(byte[] b, int off, int len) ,每次写出从off索引开始,len个字节
把字符串转换为字节数组
? 写入字符的方法:可以使用String类中的方法把字符转换为字节数组byte[] getBytes() 把字符串转换为字节数组
public class Demo02OutputStream { public static void main(String[] args) throws IOException { FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:developProjectsIdeaProjects3_API9_IOAndPertiesa.txt"); byte[] arr = {66,67,68,69}; fos.write(arr); /* 写出指定长度字节数组**:`write(byte[] b, int off, int len)` , 每次写出从off索引开始, len个字节,代码使用演示: */ fos.write(arr,2,2); /* 写入字符的方法:可以使用String类中的方法把字符转换为字节数组 byte[] getBytes() 把字符串转换为字节数组 */ byte[] bytes = "你好".getBytes(); System.out.println(Arrays.toString(bytes)); // [-28, -67, -96, -27, -91, -67] fos.write(bytes); fos.close(); }}
数据追加续写以及换行
经过以上的演示,每次程序运行,创建输出流对象,都会清空目标文件中的数据。如何保留目标文件中数据,还能继续添加新数据呢?
- public FileOutputStream(File file, boolean append): 创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
- public FileOutputStream(String name, boolean append): 创建文件输出流以指定的名称写入文件。
参数:
?string name,File file:写入数据的目的地
?boolean append:追加续写的开关
?true:创建对象不会覆盖源文件,继续在文件的末尾追加写数据
?false:创建一个新文件,覆盖原文件
写换行:符号
示例代码
public static void main(String[] args){ FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:Texta.txt"); for(int i = 0;i<10;i++){ fos.write("你好".getBytes); fos.write("".getBytes); } fos.close();}
- 回车符和换行符 :
- 回车符:回到一行的开头(return)。
- 换行符:下一行(newline)。
- 系统中的换行:
- Windows系统里,每行结尾是 回车+换行 ,即;
- Unix系统里,每行结尾只有 换行 ,即;
- Mac系统里,每行结尾是 回车 ,即。从 Mac OS X开始与Linux统一。
2.4 字节输入流【InputStream】
java.io.InputStream 抽象类是表示字节输入流的所有类的超类,可以读取字节信息到内存中。它定义了字节输入流的基本共性功能方法。
- public void close() :关闭此输入流并释放与此流相关联的任何系统资源。
- public abstract int read(): 从输入流读取数据的下一个字节。
- public int read(byte[] b): 从输入流中读取一些字节数,并将它们存储到字节数组 b中 。
java.io.FileInputStream extends InputStream
FileInputStream: 文件字节输入流
作用:把硬盘文件中的数据,读取到内存中使用
小贴士:
close方法,当完成流的操作时,必须调用此方法,释放系统资源。
读取数据的(硬盘--> 内存)
将硬盘中的文件读取到内存中
java程序--> JVM-->OS-->OS读取数据的方法--> 读取文件
构造方法
- FileInputStream(File file): 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ,该文件由文件系统中的 File对象 file命名。
- File file : 文件
- FileInputStream(String name): 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ,该文件由文件系统中的路径名 name命名。
- String name:文件的路径
构造方法的作用:
当你创建一个流对象时,必须传入一个文件路径。该路径下,如果没有该文件,会抛出FileNotFoundException 。
字节输入流的使用步骤(重点):
读取字节数据
读取字节:read方法,每次可以读取一个字节的数据,提升为int类型,读取到文件末尾,返回-1,
代码演示:
public static void main(String[] args) throws IOException{ // 创建FileInputStream对象,构造方法中绑定要读取的数据源 相对路径和绝对路径都可以 // 假如read.txt 存储的是abc FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 使用 FileInputStream对象中的方法read,读取文件 int read = fis.read(); System.out.println(read);// 97 a read = fis.read(); System.out.println((char) read);// b read = fis.read(); System.out.println(read);// 99 c // 读取到末尾,返回-1 read = fis.read(); System.out.println(read);// -1 // 利用循环 int read = 0; while((read.fis.read())!=-1){ System.out.println((char) read); } // 关闭资源 fis.close();}
小贴士:
使用字节数组读取:int read(byte[] b),每次读取b的长度个字节到数组中,返回读取到的有效字节个数,读取到末尾时,返回-1 ,
String类的构造方法
?String(byte[] bytes):把字节数组转换为字符串
?String(byte[] bytes,int offset,int length) 把字节数组的一部分转换为字符串
?offset :数组开始的索引
?length:转换的字节个数
明确两件事:
方法的参数byte[] 的作用?
方法的返回值int是什么?
获取读取到的有效字节数
代码使用演示:
public static void main(String[] args){ // 1. 创建FileInputStream对象,构造方法中绑定要读取的数据源FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");// 文件中为abcde // 2. 使用 FileInputStream对象中的方法read,读取文件 // int read(byte[] b) 从输出流中读取一定数量的字节,并将其存储在缓冲区数组 b 中int len = 0; byte[] bytes = new byte[2]; // 获取读取到的有效字节数 int len = fis.read(bytes); System.out.println(len); System.out.println(Arrays.toString(bytes)); System.out.println(new String(bytes)); len = fis.read(bytes); System.out.println(len); System.out.println(Arrays.toString(bytes)); System.out.println(new String(bytes)); len = fis.read(bytes); System.out.println(len); System.out.println(Arrays.toString(bytes)); System.out.println(new String(bytes)); // 输出结果:abcded // 或者使用循环 byte[] b = new byte[1024]; // 存储读取到的多个字节 int len = 0; // 记录每次读取到的有效字节个数 while((len = fis.read(b))!=-1){ System.out.println(new String(bytes)); }}
错误数据d,是由于最后一次读取时,只读取一个字节e,数组中,上次读取的数据没有被完全替换,所以要通过len ,获取有效的字节,代码使用演示:
小贴士:
使用数组读取,每次读取多个字节,减少了系统间的IO操作次数,从而提高了读写的效率,建议开发中使用。
2.6 字节流练习:图片复制
复制原理图解
文件复制练习:一读一写
明确:
?数据源:c:1.jpg
?数据的目的地:d:1.jpg
文件复制步骤:
示例代码
public static void main(String[] args){ long s = System.currentTimeM(); // 1. 创建一个字节输入流对象,构造方法中绑定要读取的数据源(将硬盘中的文件读取到内存中) FileInputStream fis = new FileInputStream("C:Test1.jpg"); // 2.创建一个字节输出流对象,构造方法中绑定要写入的目的地(将内存中的数据写入硬盘中) FileoutputStream fos = new FileOutputStream("D:Test1.jpg"); // 3.使用字节输入流对象中的方法read读取文件 // 一次读取一个字节写入一个字节的方式 int len = 0; while((len = fis.read())!= -1){ // 4.使用字节输出流中的方法write,把读取到的字节写入到目的地的文件中 fos.write(len); } // 或者使用循数组缓冲读取多个字节,写入多个字节 byte[] bytes = new byte[1024]; // 3.使用字节输入流对象中的方法read读取文件 int l = 0; while((l = fis.read(bytes))!=-1){ fos.write(bytes,0,len) } // 5.释放资源(先关写的,后关读的。如果写完了,也肯定读取完了) fos.close(); fis.close(); // 测试运行的时间 long e = System.currentTimeM(); System.out.println("程序运行时间为:"+(e-s)+"毫秒");}
小贴士:
流的关闭原则:先开后关,后开先关。
第三章 字符流
当使用字节流读取文本文件时,可能会有一个小问题。就是遇到中文字符时,可能不会显示完整的字符,那是因为一个中文字符可能占用多个字节存储。所以Java提供一些字符流类,以字符为单位读写数据,专门用于处理文本文件。
3.1 字符输入流【Reader】
java.io.Reader抽象类是表示用于读取字符流的所有类的超类,可以读取字符信息到内存中。它定义了字符输入流的基本共性功能方法。
- public void close() :关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。
- public int read(): 从输入流读取一个字符。
- public int read(char[] cbuf): 从输入流中读取一些字符,并将它们存储到字符数组 cbuf中 。
3.2 FileReader类
java.io.FileReader extends InputStreamReader extends Reader
FileRead:文件字符输入流
作用:把硬盘文件中的数据以字符的方式读取到内存中
java.io.FileReader 类是读取字符文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。
小贴士:
idea中UTF-8
构造方法
- FileReader(File file): 创建一个新的 FileReader ,给定要读取的File对象。
- FileReader(String fileName): 创建一个新的 FileReader ,给定要读取的文件的名称。
参数:读取文件的数据源
- String fileName:文件路径
- File file:一个文件
FlieReader构造方法的作用:
当你创建一个流对象时,必须传入一个文件路径。类似于FileInputStream 。
字符输入流的使用步骤:1.创建FileReader对象,构造方法中绑定要读取的数据源2.使用FileReader对象中的方法read读取文件3.释放资源
String类的构造方法:String(char[] value) 把字符数组转换为字符串String(char[] value,int offset,int count) 把字符数组的一部分转换为字符串
示例代码:
public static void main(String[] args){ // 1.创建FileReader对象,构造方法中绑定要读取的数据源 FileReader fr = new FileReader("D:Test1.txt"); // 2.使用FileReader对象中的方法read读取文件 // fr.read();读取单个字符并返回 int len = 0; while((len = fr.read())!=-1){ System.out.print((char) len); } // 或者String(char[] value,int offset,int count) 把字符数组的一部分转换为字符串 char[] c = new char[1024]; int l = 0; while((l = fr.read())!=-1){ System.out.print(new String(c,0,l)); } fr.close();}
3.4 FileWriter类
FileWriter:文件字符输出流
作用:把内存中的字符数据写入到文件中
java.io.FileWriter 类是写出字符到文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。
构造方法
- FileWriter(File file): 创建一个新的 FileWriter,给定要读取的File对象。
- File file:是一个文件
- FileWriter(String fileName): 创建一个新的 FileWriter,给定要读取的文件的名称。
- String fileName:文件路径
构造方法的作用:
字符输出流的使用步骤(重点):
当你创建一个流对象时,必须传入一个文件路径,类似于FileOutputStream。
public static void main(String[] args) throws IOException { // 1. 创建FileWriter对象,构造方法中绑定要写入数据的目的地 FileWriter fw = new FileWriter("D:Test.txt"); // 2. 使用FileWriter对象中的方法write,把数据写入到内存缓冲区(字符转换为字节的过程) fw.write(99); // 3. 使用FileWriter对象中的方法flush,把内存中缓冲区中的数据,刷新到文件中 fw.flush(); // 4. 释放资源(会先把内存缓冲区中的数据刷新到文件中) fw.close(); }
小贴士:
关闭和刷新
因为内置缓冲区的原因,如果不关闭输出流,无法写出字符到文件中。但是关闭的流对象,是无法继续写出数据的。如果我们既想写出数据,又想继续使用流,就需要flush 方法了。
- flush :刷新缓冲区,流对象可以继续使用。
- close :先刷新缓冲区,然后通知系统释放资源。流对象不可以再被使用了。
代码使用演示:
public class FWWrite { public static void main(String[] args) throws IOException { // 使用文件名称创建流对象 FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); // 写出数据,通过flush fw.write(‘刷‘); // 写出第1个字符 fw.flush(); fw.write(‘新‘); // 继续写出第2个字符,写出成功 fw.flush(); // 写出数据,通过close fw.write(‘关‘); // 写出第1个字符 fw.close(); fw.write(‘闭‘); // 继续写出第2个字符,【报错】java.io.IOException: Stream closed fw.close(); }}
小贴士:即便是flush方法写出了数据,操作的最后还是要调用close方法,释放系统资源。
写出其他数据
字符输出流写数据的其他方法:
- void write(char[] cbuf) 写入字符数组
- abstract void write(char[] cbuf,int off,int len) 写入字符数组的某一部分,off数组的开始索引,len写字符的个数
- void wirte(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,off字符串的开始索引,len写的字符串的个数
public static void main(String[] args) throws IOException { FileWriter fw = new FileWriter("D:Testc.txt"); char[] cs = {‘a‘,‘b‘,‘c‘,‘d‘}; // void write(char[] cbuf) 写入字符数组 fw.write(cs); // - abstract void write(char[] cbuf,int off,int len) 写入字符数组的某一部分,off数组的开始索引,len写字符的个数 fw.write(cs,1,2); // - void write(String str) 写入字符串 fw.write("耍酷"); // - void write(String str,int off,int len) 写入字符串的某一部分,off字符串的开始索引,len写的字符串的个数 fw.write("飞檐走壁",2,2); fw.close(); }// 运行后 硬盘中的文件内容abcdbc耍酷走壁
小贴士:字符流,只能操作文本文件,不能操作图片,视频等非文本文件。
当我们单纯读或者写文本文件时 使用字符流 其他情况使用字节流
字符输出流的续写和换行写
续写和换行
续写,追加写:使用两个参数的构造方法
- FileWriter(String filenName,boolean append)
- FileWriter(File file,boolean appead)
- 参数:
- String filenName,File file:写入数据的目的地
- boolean append:续写开关
- true:不会创建新的文件覆盖原文件,可以续写
- false:创建新的文件覆盖源文件
public static void main(String[] args) throws IOException { FileWriter fw = new FileWriter("D:Testd.txt",true); for (int i = 1; i <10; i++) { fw.write("helloWorld"+i+""); } fw.close(); }
第四章 IO异常的处理JDK7前处理
使用try catch finally 处理流中的异常
格式:
try{?可能会产生的异常代码?}catch(异常类变量 变量名){?异常的处理逻辑?}finally{?一定会执行的代码?释放资源?}
示例代码:
public static void main(String[] args) { // 提高变量fw的作用域,让finally可以使用 // 变量在定义的时候,可以没有值,但是使用的时候必须有值 // fw = new FileWriter("Q:Teste.txt");执行失败,fw没有值,fw.close会报错 FileWriter fw = null; try { // 可能会产生异常的代码 fw = new FileWriter("D:Teste.txt"); for (int i = 1;i<10;i++){ fw.write("HelloWorld"+i+""); } }catch (IOException e){ // 异常的处理逻辑 System.out.println(e); }finally { // 一定会执行的代码 // 创建对象失败了,fw的默认值是null,null是不能调用方法的,会抛出NullPointerException,需要增加一个判断,不是null在释放资源 if(fw!=null){ try { fw.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } }
JDK7的处理(扩展知识点了解内容)
还可以使用JDK7优化后的try-with-resource 语句,该语句确保了每个资源在语句结束时关闭。所谓的资源(resource)是指在程序完成后,必须关闭的对象。
JDK7的新特性
在try的后边可以增加一个(),在括号中可以定义流对象
那么这个流对象就在try中有效
try中的代码执行完毕,会自动释放流对象,不用写finally
格式:
try (定义流对象;定义流对象 如果多个,使用‘;‘隔开) {可能会产生异常的代码} catch (异常类变量 变量名) {异常的处理逻辑}
示例代码
public static void main(String[] args) { try ( // 1.创建一个字节输入流对象,构造方法中绑定要读取的数据源 FileInputStream fis = new FileInputStream("c:Test1.jpg"); // 2.创建一个字节输入流对象,构造方法中绑定要写入的目的地 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:Test1.jpg"); ){ // 可能会产生异常的代码 // 一次读取一个字节写入一个字节的方式 // 3.使用字节输入流对象中的方法read读取文件 int len = 0; while ((len = fis.read())!=-1){ // 4.使用文件字节输出流中的方法write,把读取到的文件写入目的地 fos.write(len); } }catch (IOException e){ System.out.println(e); }}
JDK9的改进(扩展知识点了解内容)
JDK9中try-with-resource 的改进,对于引入对象的方式,支持的更加简洁。被引入的对象,同样可以自动关闭,无需手动close,我们来了解一下格式。
改进前格式:
// 被final修饰的对象final Resource resource1 = new Resource("resource1");// 普通对象Resource resource2 = new Resource("resource2");// 引入方式:创建新的变量保存try (Resource r1 = resource1; Resource r2 = resource2) { // 使用对象}
改进后格式:
// 被final修饰的对象final Resource resource1 = new Resource("resource1");// 普通对象Resource resource2 = new Resource("resource2");// 引入方式:直接引入try (resource1; resource2) { // 使用对象}
改进后,代码使用演示:
public class TryDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { // 创建流对象 final FileReader fr = new FileReader("in.txt"); FileWriter fw = new FileWriter("out.txt"); // 引入到try中 try (fr; fw) { // 定义变量 int b; // 读取数据 while ((b = fr.read())!=-1) { // 写出数据 fw.write(b); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }}
第五章 属性集5.1 概述
java.util.Properties 继承于 Hashtable ,来表示一个持久的属性集。它使用键值结构存储数据,每个键及其对应值都是一个字符串。该类也被许多Java类使用,比如获取系统属性时,System.getProperties 方法就是返回一个Properties对象。
java.util.Propertise集合 extends Hashtable implements Map
Properties集合是一个唯一和IO流相结合的集合
- 可以使用Properties集合中的方法store,把集合中的临时数据,持久化写入到硬盘中存储
- 可以使用Properties集合中的方法load,把硬盘中保存的文件(键对值),读取到集合中
属性列表中的每个键对值及其对应的值都是一个字符串
- properties集合是一个双列集合,key和value默认的都是字符串
5.2 Properties类
构造方法
- public Properties() :创建一个空的属性列表。
基本的存储方法
- public Object setProperty(String key, String value) : 保存一对属性。
- public String getProperty(String key) :使用此属性列表中指定的键搜索属性值。
- public Set stringPropertyNames() :所有键的名称的集合。
public static void main(String[] args) { // 创建Properties集合对象 Properties prop = new Properties(); // 使用setProperty往集合中的添加数据 prop.setProperty("迪丽热巴","170"); prop.setProperty("古力娜扎","167"); prop.setProperty("霹雳科碴","190"); // prop.put(1,true); 写什么类型都可以 // 使用stringPropertyNames把properties结合中的键取出,存储到一个set集合中 Set set = prop.stringPropertyNames(); // 遍历set集合,取出properties集合中的每一个键 for (String key : set) { // 使用getProperties方法通过key获取value String value = prop.getProperty(key); System.out.println(key+"="+value); } }
store方法(键值对写如硬盘)
可以使用properties集合中的方法store,把集合中的临时数据,持久化写入到硬盘中存储
- void store (OutputStream out,String comments)
- void store(Write writem,String comments)
参数:
- OutputStream out:字节输出流,不能写入中文
- Write write:字符输出流 可以写中文
- String comments:注释,用来解释说明保存的文件是做什么的
- 不能使用中文,会产生乱码,默认是Unicode编码
- 一般使用" " 空字符串
使用步骤:
Load(键值对读取到内存)
使用Properties集合中的方法Loda,把硬盘中的文件(键值对),读取到集合中使用
- void Load(InputStream inStream)
- void Load(Reader reader)
参数:
- InputStream inStream:字符输入流,不能读取含有中文的键值对
- Reader reader:字符输入流,能读取含有中文的键值对
使用步骤:
注意:
public static void main(String[] args) throws IOException { // 创建Properties集合对象 Properties prop = new Properties(); // 2. 使用Properties集合中的方法Load,读取键值对文件 prop.load(new FileReader("D:Testf.txt")); // 3. 遍历properties集合 Set set = prop.stringPropertyNames(); for (String key : set) { String value = prop.getProperty(key); System.out.println(key+"="+value); } }