Java IO流详解

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Java IO流详解，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含28319字，纯文字阅读大概需要41分钟。

内容图文

File类的使用

• 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。
• File对象可以作为参数传递给流的构造器

File 类的使用：

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user.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)
  根据一个父File对象和子文件路径创建File对象

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。
• 为了解决这个隐患，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：

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）。不能获取目录的长度。
• public long lastModified() ：获取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 isHidden() ：判断是否隐藏

File类的创建功能

• 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。
• public boolean mkdirs() ：创建文件目录。如果上层文件目录不存在，一并创建
  注意事项：如果你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()：删除文件或者文件夹
  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

File dir1 = new File("D:/IOTest/dir1");
if (!dir1.exists()) { // 如果D:/IOTest/dir1不存在，就创建为目录
dir1.mkdir();
}
// 创建以dir1为父目录,名为"dir2"的File对象
File dir2 = new File(dir1, "dir2");
if (!dir2.exists()) { // 如果还不存在，就创建为目录
dir2.mkdirs();
}
File dir4 = new File(dir1, "dir3/dir4");
if (!dir4.exists()) {
dir4.mkdirs();
}
// 创建以dir2为父目录,名为"test.txt"的File对象
File file = new File(dir2, "test.txt");
if (!file.exists()) { // 如果还不存在，就创建为文件
file.createNewFile();
}

总结：

1. File类的一个对象，代表一个文件或一个文件目录(俗称：文件夹)
2. File类声明在java.io包下
3. File类中涉及到关于文件或文件目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法，并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容，必须使用IO流来完成。
4. 后续File类的对象常会作为参数传递到流的构造器中，指明读取或写入的"终点".

练 习

1. 利用File构造器，new 一个文件目录file
   1)在其中创建多个文件和目录
   2)编写方法，实现删除file中指定文件的操作

2. 判断指定目录下是否有后缀名为.jpg的文件，如果有，就输出该文件名称

public class FindJPGFileTest {

	@Test
	public void test1(){
		File srcFile = new File("d:\\code");
		
		String[] fileNames = srcFile.list();
		for(String fileName : fileNames){
			if(fileName.endsWith(".jpg")){
				System.out.println(fileName);
			}
		}
	}
	@Test
	public void test2(){
		File srcFile = new File("d:\\code");
		
		File[] listFiles = srcFile.listFiles();
		for(File file : listFiles){
			if(file.getName().endsWith(".jpg")){
				System.out.println(file.getAbsolutePath());
			}
		}
	}
	/*
	 * File类提供了两个文件过滤器方法
	 * public String[] list(FilenameFilter filter)
	 * public File[] listFiles(FileFilter filter)

	 */
	@Test
	public void test3(){
		File srcFile = new File("d:\\code");
		
		File[] subFiles = srcFile.listFiles(new FilenameFilter() {
			
			@Override
			public boolean accept(File dir, String name) {
				return name.endsWith(".jpg");
			}
		});
		
		for(File file : subFiles){
			System.out.println(file.getAbsolutePath());
		}
	}
	
}

3. 遍历指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件。
   拓展1：并计算指定目录占用空间的大小
   拓展2：删除指定文件目录及其下的所有文件

public class ListFilesTest {

	public static void main(String[] args) {
		// 递归:文件目录
		/** 打印出指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件 */

		// 1.创建目录对象
		File dir = new File("E:\\teach\\01_javaSE\\_尚硅谷Java编程语言\\3_软件");

		// 2.打印目录的子文件
		printSubFile(dir);
	}

	public static void printSubFile(File dir) {
		// 打印目录的子文件
		File[] subfiles = dir.listFiles();

		for (File f : subfiles) {
			if (f.isDirectory()) {// 文件目录
				printSubFile(f);
			} else {// 文件
				System.out.println(f.getAbsolutePath());
			}

		}
	}

	// 方式二：循环实现
	// 列出file目录的下级内容，仅列出一级的话
	// 使用File类的String[] list()比较简单
	public void listSubFiles(File file) {
		if (file.isDirectory()) {
			String[] all = file.list();
			for (String s : all) {
				System.out.println(s);
			}
		} else {
			System.out.println(file + "是文件！");
		}
	}

	// 列出file目录的下级，如果它的下级还是目录，接着列出下级的下级，依次类推
	// 建议使用File类的File[] listFiles()
	public void listAllSubFiles(File file) {
		if (file.isFile()) {
			System.out.println(file);
		} else {
			File[] all = file.listFiles();
			// 如果all[i]是文件，直接打印
			// 如果all[i]是目录，接着再获取它的下一级
			for (File f : all) {
				listAllSubFiles(f);// 递归调用：自己调用自己就叫递归
			}
		}
	}

	// 拓展1：求指定目录所在空间的大小
	// 求任意一个目录的总大小
	public long getDirectorySize(File file) {
		// file是文件，那么直接返回file.length()
		// file是目录，把它的下一级的所有大小加起来就是它的总大小
		long size = 0;
		if (file.isFile()) {
			size += file.length();
		} else {
			File[] all = file.listFiles();// 获取file的下一级
			// 累加all[i]的大小
			for (File f : all) {
				size += getDirectorySize(f);// f的大小;
			}
		}
		return size;
	}

	// 拓展2：删除指定的目录
	public void deleteDirectory(File file) {
		// 如果file是文件，直接delete
		// 如果file是目录，先把它的下一级干掉，然后删除自己
		if (file.isDirectory()) {
			File[] all = file.listFiles();
			// 循环删除的是file的下一级
			for (File f : all) {// f代表file的每一个下级
				deleteDirectory(f);
			}
		}
		// 删除自己
		file.delete();
	}

}

IO流原理及流的分类

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、光盘等存储设备中。

流的分类

• 按操作数据单位不同分为：字节流(8 bit)，字符流(16 bit)

• 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流共涉及40多个类，实际上非常规则，都是从如下4个
     抽象基类派生的。
  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。
     

• 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（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能
  

IO 流体系

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)
• Reader（典型实现：FileReader）
  • int read()
  • int read(char [] c)
  • int read(char [] c, 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，所以应该显式关闭文件 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

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[] b/char[] buff, int off, int len);
  • void flush();
  • 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 可以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，需要使用 FileWriter

节点流(或文件流)

读取文件
1.建立一个流对象，将已存在的一个文件加载进流。

• FileReader fr = new FileReader(new File(“Test.txt”));

2.创建一个临时存放数据的数组。

• char[] ch = new char[1024];

3.调用流对象的读取方法将流中的数据读入到数组中。

• fr.read(ch);

4.关闭资源。

• fr.close();

 FileReader fr = null;
        try {
            fr = new FileReader(new File("c:\\test.txt"));
            char[] buf = new char[1024];
            int len;
            while ((len = fr.read(buf)) != -1) {
                System.out.print(new String(buf, 0, len));
            }
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("read-Exception :" + e.getMessage());
        } finally {
            if (fr != null) {
                try {
                    fr.close();
                } catch (IOException e) {
                    System.out.println("close-Exception :" + e.getMessage());
                } } }

写入文件
1.创建流对象，建立数据存放文件

• FileWriter fw = new FileWriter(new File(“Test.txt”));

2.调用流对象的写入方法，将数据写入流

• fw.write(“atguigu-songhongkang”);

3.关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中。

• fw.close();

 FileWriter fw = null;
        try {
            fw = new FileWriter(new File("Test.txt"));
            fw.write("atguigu-songhongkang");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fw != null)
                try {
                    fw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                } }

注意点：

• 定义文件路径时，注意：可以用“/”或者“\”。
• 在写入一个文件时，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FileOutputStream(file,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，.doc，.ppt
• 字符流操作字符，只能操作普通文本文件。最常见的文本文件：.txt，.java，.c，.cpp 等语言的源代码。尤其注意.doc,excel,ppt这些不是文本文件。

缓冲流

处理流之一：缓冲流

• 为了提高数据读写的速度，Java API提供了带缓冲功能的流类，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冲流分为：
  • BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream
  • BufferedReader 和 BufferedWriter

缓冲流测试代码

 
import java.io.*;

/**
 * 处理流之一：缓冲流的使用
 *
 * 1.缓冲流：
 * BufferedInputStream
 * BufferedOutputStream
 * BufferedReader
 * BufferedWriter
 *
 * 2.作用：提供流的读取、写入的速度
 *   提高读写速度的原因：内部提供了一个缓冲区
 *
 * 3. 处理流，就是“套接”在已有的流的基础上。
 *
 */
public class BufferedTest {
    /*
    实现非文本文件的复制
     */
    @Test
    public void BufferedStreamTest() throws FileNotFoundException {
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;
        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
            File destFile = new File("爱情与友情3.jpg");
            //2.造流
            //2.1 造节点流
            FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
            //2.2 造缓冲流
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);
            //3.复制的细节：读取、写入
            byte[] buffer = new byte[10];
            int len;
            while((len = bis.read(buffer)) != -1){
                bos.write(buffer,0,len);

//                bos.flush();//刷新缓冲区
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源关闭
            //要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
            if(bos != null){
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(bis != null){
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            //说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
//        fos.close();
//        fis.close();
        }

    }
    //实现文件复制的方法
    public void copyFileWithBuffered(String srcPath,String destPath){
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;
        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File(srcPath);
            File destFile = new File(destPath);
            //2.造流
            //2.1 造节点流
            FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
            //2.2 造缓冲流
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);
            //3.复制的细节：读取、写入
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = bis.read(buffer)) != -1){
                bos.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源关闭
            //要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
            if(bos != null){
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(bis != null){
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            //说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
//        fos.close();
//        fis.close();
        }
    }

    @Test
    public void testCopyFileWithBuffered(){
        long start = System.currentTimeMillis();
        String srcPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\01-视频.avi";
        String destPath = "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\03-视频.avi";
        copyFileWithBuffered(srcPath,destPath);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("复制操作花费的时间为：" + (end - start));//618 - 176
    }
    /*
    使用BufferedReader和BufferedWriter实现文本文件的复制
     */
    @Test
    public void testBufferedReaderBufferedWriter(){
        BufferedReader br = null;
        BufferedWriter bw = null;
        try {
            //创建文件和相应的流
            br = new BufferedReader(new FileReader(new File("dbcp.txt")));
            bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("dbcp1.txt")));

            //读写操作
            //方式一：使用char[]数组
//            char[] cbuf = new char[1024];
//            int len;
//            while((len = br.read(cbuf)) != -1){
//                bw.write(cbuf,0,len);
//    //            bw.flush();
//            }
            //方式二：使用String
            String data;
            while((data = br.readLine()) != null){
                //方法一：
//                bw.write(data + "\n");//data中不包含换行符
                //方法二：
                bw.write(data);//data中不包含换行符
                bw.newLine();//提供换行的操作

            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //关闭资源
            if(bw != null){

                try {
                    bw.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(br != null){
                try {
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }

}

总结：

1. 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
2. 当使用BufferedInputStream读取字节文件时，BufferedInputStream会一次性从文件中读取8192个(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。
3. 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
4. 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
5. flush()方法的使用：手动将buffer中内容写入文件
6. 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

转换流

处理流之二：转换流

• 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。

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 InputSreamReader(InputStream in,String charsetName)
  如： Reader isr = new InputStreamReader(System.in,”gbk”); //指定字符集

OutputStreamWriter
实现将字符的输出流按指定字符集转换为字节的输出流。需要和OutputStream“套接”。

构造器

• public OutputStreamWriter(OutputStream out)
• public OutputSreamWriter(OutputStream out,String charsetName)
  

    public void testMyInput() throws Exception {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("dbcp5.txt");
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "GBK");
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "GBK");
        BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
        String str = null;
        while ((str = br.readLine()) != null) {
            bw.write(str);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }
        bw.close();
        br.close();
    }

标准输入、输出流

处理流之三：标准输入、输出流

• 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FilterOutputStream 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(InputStream in)
  • public static void setOut(PrintStream out)

练习：从键盘输入字符串，要求将读取到的整行字符串转成大写输出。然后继续进行输入操作，直至当输入“e”或者“exit”时，退出程序。

public static void main(String[] args) {
        BufferedReader br = null;
        try {
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
            br = new BufferedReader(isr);

            while (true) {
                System.out.println("请输入字符串：");
                String data = br.readLine();
                if ("e".equalsIgnoreCase(data) || "exit".equalsIgnoreCase(data)) {
                    System.out.println("程序结束");
                    break;
                }

                String upperCase = data.toUpperCase();
                System.out.println(upperCase);

            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (br != null) {
                try {
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }

打印流

处理流之四：打印流
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println()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和PrintWriter有自动flush功能
• 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

@Test
    public void test2() {
        PrintStream ps = null;
        try {
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("D:\\IO\\text.txt"));
            // 创建打印输出流,设置为自动刷新模式(写入换行符或字节 '\n' 时都会刷新输出缓冲区)
            ps = new PrintStream(fos, true);
            if (ps != null) {// 把标准输出流(控制台输出)改成文件
                System.setOut(ps);
            }
            
            for (int i = 0; i <= 255; i++) { // 输出ASCII字符
                System.out.print((char) i);
                if (i % 50 == 0) { // 每50个数据一行
                    System.out.println(); // 换行
                }
            }


        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (ps != null) {
                ps.close();
            }
        }

    }

数据流

• 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

• boolean readBoolean()
• byte readByte()
• char readChar()
• float readFloat()
• double readDouble()
• short readShort()
• long readLong()
• int readInt()
• String readUTF()
• void readFully(byte[] b)

DataOutputStream中的方法
将上述的方法的read改为相应的write即可。

      DataOutputStream dos = null;
        try { // 创建连接到指定文件的数据输出流对象
            dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("destData.dat"));
            dos.writeUTF("我爱北京天安门"); // 写UTF字符串
            dos.writeBoolean(false); // 写入布尔值
            dos.writeLong(1234567890L); // 写入长整数
            System.out.println("写文件成功!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally { // 关闭流对象
            try {
                if (dos != null) {
// 关闭过滤流时,会自动关闭它包装的底层节点流
                    dos.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            } }

		DataInputStream dis = null;
        try {
            dis = new DataInputStream(new FileInputStream("destData.dat"));
            String info = dis.readUTF();
            boolean flag = dis.readBoolean();
            long time = dis.readLong();
            System.out.println(info);
            System.out.println(flag);
            System.out.println(time);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (dis != null) {
                try {
                    dis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                } } }

对象流

处理流之六：对象流

• ObjectInputStream和OjbectOutputSteam
• 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把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类保存基本类型数据或对象的机制
• 反序列化：用ObjectInputStream类读取基本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

对象的序列化

• 对象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。//当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象

• 序列化的好处在于可将任何实现了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。否则，会抛出NotSerializableException异常

  • 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，显式声明。

• 简单来说，Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的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。(InvalidCastException)

对java.io.Serializable接口的理解

• 实现了Serializable接口的对象，可将它们转换成一系列字节，并可在以后完全恢复回原来的样子。这一过程亦可通过网络进行。这意味着序列化机制能自动补偿操作系统间的差异。换句话说，可以先在Windows机器上创建一个对象，对其序列化，然后通过网络发给一台Unix机器，然后在那里准确无误地重新“装配”。不必关心数据在不同机器上如何表示，也不必关心字节的顺序或者其他任何细节。
• 由于大部分作为参数的类如String、Integer等都实现了java.io.Serializable的接口，也可以利用多态的性质，作为参数使接口更灵活。

使用对象流序列化对象

• 若某个类实现了 Serializable 接口，该类的对象就是可序列化的：
  • 创建一个 ObjectOutputStream
  • 调用 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Field 的类也不能序列化

对象流测试代码

import java.io.Serializable;

/**
 * Person需要满足如下的要求，方可序列化
 * 1.需要实现接口：Serializable
 * 2.当前类提供一个全局常量：serialVersionUID
 * 3.除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所有属性
 *   也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型可序列化）
 * 补充：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
 *
 */
public class Person implements Serializable{
    public static final long serialVersionUID = 475463534532L;
    private String name;
    private int age;
    private int id;
    private Account acct;
    public Person(String name, int age, int id) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.id = id;
    }

    public Person(String name, int age, int id, Account acct) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.id = id;
        this.acct = acct;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", id=" + id +
                ", acct=" + acct +
                '}';
    }
    public int getId() {
        return id;
    }
    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public int getAge() {
        return age;
    }
    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }
    public Person(String name, int age) {

        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    public Person() {

    }
}

class Account implements Serializable{
    public static final long serialVersionUID = 4754534532L;
    private double balance;
    @Override
    public String toString() {
        return "Account{" +
                "balance=" + balance +
                '}';
    }
    public double getBalance() {
        return balance;
    }
    public void setBalance(double balance) {
        this.balance = balance;
    }
    public Account(double balance) {
        this.balance = balance;
    }
}

import org.junit.Test;

import java.io.*;

/**
 * 对象流的使用
 * 1.ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream
 * 2.作用：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把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。
 *
 * 3.要想一个java对象是可序列化的，需要满足相应的要求。见Person.java
 *
 * 4.序列化机制：
 * 对象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。
 * 当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象。
 */
public class ObjectInputOutputStreamTest {

    /*
    序列化过程：将内存中的java对象保存到磁盘中或通过网络传输出去
    使用ObjectOutputStream实现
     */
    @Test
    public void testObjectOutputStream(){
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            //1.
            oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
            //2.
            oos.writeObject(new String("我爱北京天安门"));
            oos.flush();//刷新操作
            oos.writeObject(new Person("王铭",23));
            oos.flush();
            oos.writeObject(new Person("张学良",23,1001,new Account(5000)));
            oos.flush();

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(oos != null){
                //3.
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }

    }

    /*
    反序列化：将磁盘文件中的对象还原为内存中的一个java对象
    使用ObjectInputStream来实现
     */
    @Test
    public void testObjectInputStream(){
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));
            Object obj = ois.readObject();
            String str = (String) obj;

            Person p = (Person) ois.readObject();
            Person p1 = (Person) ois.readObject();

            System.out.println(str);
            System.out.println(p);
            System.out.println(p1);

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(ois != null){
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }
}

随机存取文件流

RandomAccessFile 类

• RandomAccessFile 声明在java.io包下，但直接继承于java.lang.Object类。并且它实现了DataInput、DataOutput这两个接口，也就意味着这个类既可以读也可以写。

• RandomAccessFile 类支持 “随机访问” 的方式，程序可以直接跳到文件的任意地方来读、写文件

  • 支持只访问文件的部分内容
  • 可以向已存在的文件后追加内容

• RandomAccessFile 对象包含一个记录指针，用以标示当前读写处的位置。RandomAccessFile 类对象可以自由移动记录指针：

  • long getFilePointer()：获取文件记录指针的当前位置
  • void seek(long pos)：将文件记录指针定位到 pos 位置

• 构造器

  • public RandomAccessFile(File file, String mode)
  • public RandomAccessFile(String name, String mode)

• 创建 RandomAccessFile 类实例要指定一个 mode 参数，该参数指定 RandomAccessFile 的访问模式：

  • r: 以只读方式打开
  • rw：打开以便读取和写入
  • rwd:打开以便读取和写入；同步文件内容的更新
  • rws:打开以便读取和写入；同步文件内容和元数据的更新

• 如果模式为只读r。则不会创建文件，而是会去读取一个已经存在的文件，如果读取的文件不存在则会出现异常。 如果模式为rw读写。如果文件不存在则会去创建文件，如果存在则不会创建。

测试代码

import org.junit.Test;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;

/**
 * RandomAccessFile的使用
 * 1.RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类，实现了DataInput和DataOutput接口
 * 2.RandomAccessFile既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流
 *
 * 3.如果RandomAccessFile作为输出流时，写出到的文件如果不存在，则在执行过程中自动创建。
 *   如果写出到的文件存在，则会对原有文件内容进行覆盖。（默认情况下，从头覆盖）
 *
 * 4. 可以通过相关的操作，实现RandomAccessFile“插入”数据的效果

 */
public class RandomAccessFileTest {

    @Test
    public void test1() {

        RandomAccessFile raf1 = null;
        RandomAccessFile raf2 = null;
        try {
            //1.
            raf1 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情.jpg"),"r");
            raf2 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情1.jpg"),"rw");
            //2.
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
                raf2.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //3.
            if(raf1 != null){
                try {
                    raf1.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            if(raf2 != null){
                try {
                    raf2.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
        }
    }

    @Test
    public void test2() throws IOException {

        RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt","rw");
        raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置
        raf1.write("xyz".getBytes());//
        raf1.close();

    }
    /*
    使用RandomAccessFile实现数据的插入效果
     */
    @Test
    public void test3() throws IOException {

        RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt","rw");
        raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置
        //保存指针3后面的所有数据到StringBuilder中
        StringBuilder builder = new StringBuilder((int) new File("hello.txt").length());
        byte[] buffer = new byte[20];
        int len;
        while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
            builder.append(new String(buffer,0,len)) ;
        }
        //调回指针，写入“xyz”
        raf1.seek(3);
        raf1.write("xyz".getBytes());
        //将StringBuilder中的数据写入到文件中
        raf1.write(builder.toString().getBytes());
        raf1.close();
        //思考：将StringBuilder替换为ByteArrayOutputStream
    }
}

流的基本应用小节

• 流是用来处理数据的。
• 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、显示器或者其他设备。
• 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

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的Java IO流详解全部内容，希望文章能够帮你解决Java IO流详解所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

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