Java 流(Stream)、文件(File)和IO

Java.io 包几乎包含了所有操作输入、输出需要的类。所有这些流类代表了输入源和输出目标。

Java.io 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。

Java 为 I/O 提供了强大的而灵活的支持，使其更广泛地应用到文件传输和网络编程中。

但本节讲述最基本的和流与 I/O 相关的功能。我们将通过一个个例子来学习这些功能。

读取控制台输入

Java 的控制台输入由 System.in 完成。

为了获得一个绑定到控制台的字符流，你可以把 System.in 包装在一个 BufferedReader 对象中来创建一个字符流。

下面是创建 BufferedReader 的基本语法：

BufferedReader

br
=
new

BufferedReader
(
new

InputStreamReader
(
System
.
in
)
)
;

BufferedReader 对象创建后，我们便可以使用 read() 方法从控制台读取一个字符，或者用 readLine() 方法读取一个字符串。

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：

int

read
(

)

throws

IOException

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。

下面的程序示范了用 read() 方法从控制台不断读取字符直到用户输入 “q”。

BRRead.java 文件代码：

//
使用 BufferedReader 在控制台读取字符


import

java
.
io
.*;
public

class

BRRead

{

public

static

void

main
(
String

args
[
]
)

throws

IOException

{

char

c
;
//
使用 System.in 创建 BufferedReader


BufferedReader

br
=
new

BufferedReader
(
new

InputStreamReader
(
System
.
in
)
)
;
System
.
out
.
println
(
“
输入字符, 按下 ‘q’ 键退出。
“
)
;
//
读取字符


do

{

c
=
(
char
)

br
.
read
(
)
;
System
.
out
.
println
(
c
)
;
}

while

(
c
!=
‘
q
‘
)
;
}

}

以上实例编译运行结果如下:

输入字符, 按下 'q' 键退出。
runoob
r
u
n
o
o
b


q
q

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：

String

readLine
(

)

throws

IOException

下面的程序读取和显示字符行直到你输入了单词”end”。

BRReadLines.java 文件代码：

//
使用 BufferedReader 在控制台读取字符


import

java
.
io
.*;
public

class

BRReadLines

{

public

static

void

main
(
String

args
[
]
)

throws

IOException

{

//
使用 System.in 创建 BufferedReader


BufferedReader

br
=
new

BufferedReader
(
new

InputStreamReader
(
System
.
in
)
)
;
String

str
;
System
.
out
.
println
(
“
Enter lines of text.
“
)
;
System
.
out
.
println
(
“
Enter ‘end’ to quit.
“
)
;
do

{

str
=
br
.
readLine
(
)
;
System
.
out
.
println
(
str
)
;
}

while

(
!
str
.
equals
(
“
end
“
)
)
;
}

}

以上实例编译运行结果如下:

Enter lines of text.
Enter 'end' to quit.
This is line one
This is line one
This is line two
This is line two
end
end

JDK 5 后的版本我们也可以使用 Java Scanner 类来获取控制台的输入。

控制台输出

在此前已经介绍过，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：

void

write
(
int

byteval
)

该方法将 byteval 的低八位字节写到流中。

实例

下面的例子用 write() 把字符 “A” 和紧跟着的换行符输出到屏幕：

WriteDemo.java 文件代码：

import

java
.
io
.*;
//
演示 System.out.write().


public

class

WriteDemo

{

public

static

void

main
(
String

args
[
]
)

{

int

b
;
b
=
‘
A
‘
;
System
.
out
.
write
(
b
)
;
System
.
out
.
write
(
‘
\n
‘
)
;
}

}

运行以上实例在输出窗口输出 “A” 字符

A

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

如前所述，一个流被定义为一个数据序列。输入流用于从源读取数据，输出流用于向目标写数据。

下图是一个描述输入流和输出流的类层次图。

下面将要讨论的两个重要的流是 FileInputStream 和 FileOutputStream：

FileInputStream

该流用于从文件读取数据，它的对象可以用关键字 new 来创建。

有多种构造方法可用来创建对象。

可以使用字符串类型的文件名来创建一个输入流对象来读取文件：

InputStream

f
=
new

FileInputStream
(
“
C:/java/hello
“
)
;

也可以使用一个文件对象来创建一个输入流对象来读取文件。我们首先得使用 File() 方法来创建一个文件对象：

File

f
=
new

File
(
“
C:/java/hello
“
)
;
InputStream

out
=
new

FileInputStream
(
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。

除了 InputStream 外，还有一些其他的输入流，更多的细节参考下面链接：

• ByteArrayInputStream
• DataInputStream

FileOutputStream

该类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。

有两个构造方法可以用来创建 FileOutputStream 对象。

使用字符串类型的文件名来创建一个输出流对象：

OutputStream

f
=
new

FileOutputStream
(
“
C:/java/hello
“
)

也可以使用一个文件对象来创建一个输出流来写文件。我们首先得使用File()方法来创建一个文件对象：

File

f
=
new

File
(
“
C:/java/hello
“
)
;
OutputStream

f
=
new

FileOutputStream
(
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。

除了OutputStream外，还有一些其他的输出流，更多的细节参考下面链接：

• ByteArrayOutputStream
• DataOutputStream

实例

下面是一个演示 InputStream 和 OutputStream 用法的例子：

fileStreamTest.java 文件代码：

import

java
.
io
.*;
public

class

fileStreamTest

{

public

static

void

main
(
String

args
[
]
)

{

try

{

byte

bWrite
[
]
=
{

11
,
21
,
3
,
40
,
5

}
;
OutputStream

os
=
new

FileOutputStream
(
“
test.txt
“
)
;
for

(
int

x
=
0
;
x
<
bWrite
.
length
;
x
++
)

{

os
.
write
(
bWrite
[
x
]
)
;
//
writes the bytes


}

os
.
close
(
)
;
InputStream

is
=
new

FileInputStream
(
“
test.txt
“
)
;
int

size
=
is
.
available
(
)
;
for

(
int

i
=
0
;
i
<
size
;
i
++
)

{

System
.
out
.
print
(
(
char
)

is
.
read
(
)
+
“

“
)
;
}

is
.
close
(
)
;
}

catch

(
IOException

e
)

{

System
.
out
.
print
(
“
Exception
“
)
;
}

}

}

上面的程序首先创建文件test.txt，并把给定的数字以二进制形式写进该文件，同时输出到控制台上。

以上代码由于是二进制写入，可能存在乱码，你可以使用以下代码实例来解决乱码问题：

fileStreamTest2.java 文件代码：

//
文件名 :fileStreamTest2.java


import

java
.
io
.*;
public

class

fileStreamTest2

{

public

static

void

main
(
String
[
]

args
)

throws

IOException

{

File

f
=
new

File
(
“
a.txt
“
)
;
FileOutputStream

fop
=
new

FileOutputStream
(
f
)
;
//
构建FileOutputStream对象,文件不存在会自动新建


OutputStreamWriter

writer
=
new

OutputStreamWriter
(
fop
,
“
UTF-8
“
)
;
//
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gbk


writer
.
append
(
“
中文输入
“
)
;
//
写入到缓冲区


writer
.
append
(
“
\r
\n
“
)
;
//
换行


writer
.
append
(
“
English
“
)
;
//
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
.
close
(
)
;
//
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


fop
.
close
(
)
;
//
关闭输出流,释放系统资源


FileInputStream

fip
=
new

FileInputStream
(
f
)
;
//
构建FileInputStream对象


InputStreamReader

reader
=
new

InputStreamReader
(
fip
,
“
UTF-8
“
)
;
//
构建InputStreamReader对象,编码与写入相同


StringBuffer

sb
=
new

StringBuffer
(
)
;
while

(
reader
.
ready
(
)
)

{

sb
.
append
(
(
char
)

reader
.
read
(
)
)
;
//
转成char加到StringBuffer对象中


}

System
.
out
.
println
(
sb
.
toString
(
)
)
;
reader
.
close
(
)
;
//
关闭读取流


fip
.
close
(
)
;
//
关闭输入流,释放系统资源


}

}

文件和I/O

还有一些关于文件和I/O的类，我们也需要知道：

• 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( )方法创建一个文件夹，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()方法创建一个文件夹和它的所有父文件夹。

下面的例子创建 “/tmp/user/java/bin”文件夹：

CreateDir.java 文件代码：

import

java
.
io
.
File
;
public

class

CreateDir

{

public

static

void

main
(
String

args
[
]
)

{

String

dirname
=
“
/tmp/user/java/bin
“
;
File

d
=
new

File
(
dirname
)
;
//
现在创建目录


d
.
mkdirs
(
)
;
}

}

编译并执行上面代码来创建目录 “/tmp/user/java/bin”。

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。

下面展示的例子说明如何使用 list() 方法来检查一个文件夹中包含的内容：

DirList.java 文件代码：

import

java
.
io
.
File
;
public

class

DirList

{

public

static

void

main
(
String

args
[
]
)

{

String

dirname
=
“
/tmp
“
;
File

f1
=
new

File
(
dirname
)
;
if

(
f1
.
isDirectory
(
)
)

{

System
.
out
.
println
(
“
目录
“
+
dirname
)
;
String

s
[
]
=
f1
.
list
(
)
;
for

(
int

i
=
0
;
i
<
s
.
length
;
i
++
)

{

File

f
=
new

File
(
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
“
)
;
}

}

}

以上实例编译运行结果如下：

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。

以下代码会删除目录 /tmp/java/，需要注意的是当删除某一目录时，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。

测试目录结构：

/tmp/java/
|-- 1.log
|-- test

DeleteFileDemo.java 文件代码：

import

java
.
io
.
File
;
public

class

DeleteFileDemo

{

public

static

void

main
(
String

args
[
]
)

{

//
这里修改为自己的测试目录


File

folder
=
new

File
(
“
/tmp/java/
“
)
;
deleteFolder
(
folder
)
;
}

//
删除文件及目录


public

static

void

deleteFolder
(
File

folder
)

{

File
[
]

files
=
folder
.
listFiles
(
)
;
if

(
files
!=
null
)

{

for

(
File

f
:
files
)

{

if

(
f
.
isDirectory
(
)
)

{

deleteFolder
(
f
)
;
}

else

{

f
.
delete
(
)
;
}

}

}

folder
.
delete
(
)
;
}

}