<JavaEE> 文件IO -- 数据流和文件内容操作(Reader 和 Writer 、InputStream 和 OutputStream)

本文主要是介绍<JavaEE> 文件IO -- 数据流和文件内容操作(Reader 和 Writer 、InputStream 和 OutputStream),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

目录

一、数据流概述

二、流的关闭

2.1 使用 close() 方法

2.2 使用 try-finally

2.3 使用 try-with-resources

三、字符流的读写

3.1 Reader 类

3.2 Writer 类

四、字节流的读写

4.1 InputStream 类

4.2 OutputStream 类


一、数据流概述

1)在 Java 中,文件的操作分为两类
操作文件系统

通过 File 类,在系统中进行增、删、查等操作。

操作文件内容通过 数据流对象,在文件中读取或写入内容。(下文介绍该类)
2)什么是数据流?
数据流是一个抽象概念,水流可以流动,而数据也具有跟水流类似的特点,同时两者也都可以被容器容纳。
3)与文件的类型分类类似,数据流也有两种分类
字符流

文本文件是指保存合法字符的文件,字符以字符串形式保存。以字符形式传输的流对象,被称为字符流。

字节流二进制文件是指文件保存的是二进制数据。以字节形式传输的流对象,被称为字节流。
Java标准库中提供的用于读写文件的流对象有很多类,但是这些类都可以归纳到上述两个大的种类中。
4)流也分为输入流和输出流
每一个种类的流对象,都会有自己的输入流和输出流,在Java中也使用不同的类来表示。
字符流输入流类:Reader
输出流类:Writer
字节流输入流类:InputStream
输出流类:OutputStream
下文将介绍上述流对象的使用。

二、流的关闭

1)流为什么需要关闭?

这里的流是指文件的数据流,每打开一个文件,就会在内存中建立一个PCB。

PCB通过文件描述符表对这些打开的文件进行描述,不使用文件了却不关闭文件,则文件描述附表会一直被占用。

类似于内存泄漏,上述的情况就造成了文件资源泄露

文件描述符表有存储上限的,一旦没有关闭的文件超过文件描述符表的上限,就会抛出异常。

虽然 Java 有垃圾回收机制,但该机制适用于内存资源的回收。而此处泄露的是文件资源。

因此,只有在使用完毕后,关闭流,才能释放文件描述符表这样的文件资源,才不会造成文件资源泄露。

2)怎么关闭流对象?

流对象主要通过以下三种方式进行关闭:

<1>使用 close() 方法
<2>使用 try-finally
<3>使用 try-with-resources

2.1 使用 close() 方法

每个数据流的类,通常都会有一个 close() 方法,用于将这个流的对象关闭。
使用方式:直接用流对象调用 close() 方法即可。
缺点:直接用流对象调用 close() 方法固然可行,但程序如果结构复杂,极可能出现忘记调用,或虽然代码中有调用 close(),却因为代码结构问题或抛出异常问题,而无法执行到这个方法。

2.2 使用 try-finally

try-finally 语法的含义是执行 try 代码块中的代码,无论这些代码是正常执行完毕还是抛出异常,最终都必须执行 finally 代码块中的代码。

语法演示:

try{//创建流对象;//需要执行的代码;
}finally{流对象.close();
}

2.3 使用 try-with-resources

Java 还提供了一种更简洁明了的方式,来帮助程序员更好的管理资源。

try-with-resources 是指将使用后需要关闭的资源,在 try 关键字后使用 () 进行包裹,这样在程序运行出 try 代码块后,() 中包裹的资源将被自动释放。

语法演示:

try( //创建流对象,将需要在代码块运行完成后关闭的资源放在这里 ){//需要执行的代码;
}
在下文的代码演示中,将统一使用这种关闭文件资源的方式。

三、字符流的读写

字符流通过 Reader 类对数据进行读,Reader 是一种输入流。
字符流通过 Writer 类对数据进行写,Writer 是一种输出流。
Reader 类和 Writer 类都是抽象类,创建实例时需要使用他们的子类。

3.1 Reader 类

Reader 使用 read() 方法读取数据,read() 方法如果返回 -1 表示读取到文件末尾,read() 方法有以下三种方法重载
read() :无参数,一次读取一个字符。
read(char[] cbuf) :以数组为参数,最多读取 cbuf.length 字符的数据到数组中,返回实际读取的字符数量。
read(char[] cbuf, int off, int len) :以数组为参数,最多读取 cbuf.length 字符的数据到数组中,会从数组的第 off 个元素开始,将 len 长度的字符填入数组中,返回实际读取的字符数量。

代码演示使用 read() 方法:

//存在当前文件,路径为"C:/Test/A/test.txt",内容为"加油gogogo";public static void main(String[] args) throws IOException {//打开文件C:/Test/A/test.txt;try(Reader reader = new FileReader("C:/Test/A/test.txt")){while (true){//读取一个字符;int ch = reader.read();//判断是否到达文件末尾;if (ch == -1){break;}//打印读取到的字符;System.out.println((char)ch);}}}//运行结果:
加
油
g
o
g
o
g
o

代码演示使用 read(char[] cbuf) 方法:

//存在当前文件,路径为"C:/Test/A/test.txt",内容为"加油gogogo";public static void main(String[] args) throws IOException {//打开文件C:/Test/A/test.txt;try(Reader reader = new FileReader("C:/Test/A/test.txt")){while (true){//创建一个数组,用来存储读取到的字符;char[] cbuf = new char[1024];//将读取到的字符存入cbuf数组中,返回实际读取到的字符个数;int len = reader.read(cbuf);//判断是否到达文件末尾;if (len == -1){break;}//打印cbuf数组中的字符;for (int i = 0; i < len; i++){System.out.print(cbuf[i]);}}}}//运行结果:
加油gogogo

3.2 Writer 类

Writer 使用 write() 方法写入数据,write() 方法有以下五种方法重载
write(int c) :每次写入一个字符。
write(String str) :每次写入一个字符串;
write(char[] cbuf) :每次写入多个字符;
write(String str, int off, int len) :每次写入一个字符串,从字符串中的off位置开始去写,写len长度;
write(char[] cbuf, int off, int len) :每次写入多个字符,从字符数组中的off位置开始去写,写len长度;
由于写入的数据可能保存在缓冲区,未来得及写入文件中。因此,为确保我们可以及时看到写入的内容,Writer 类提供了 flush() 方法,用于刷新缓冲区。

代码演示使用 write(int c) 方法:

//存在当前文件,路径为"C:/Test/A/test.txt",内容为"加油gogogo";public static void main(String[] args) throws IOException {//打开文件C:/Test/A/test.txt;try(Writer writer = new FileWriter("C:/Test/A/test.txt")){//在文件中写入对应字符串;writer.write("我的愿望是,世界和平!");//刷新缓冲区;writer.flush();}}//运行结果:打开文件 C:/Test/A/test.txt ,
发现原来的内容"加油gogogo"被替换为"我的愿望是,世界和平!"

通过上述代码,我们可以发现,原先文件中的文本内容被覆盖了。

在上述代码中,每次写入新的文本前,都会将原有的文本先清空再写入。
如果不想清空原有文本,而是在原有文本之后继续写入,则需要在打开文件时,在

 FileWriter 的构造方法的参数中填入另一个 boolean 类型的参数。当参数为 true 时,则表示追加文本。

代码演示追加文本:

//存在当前文件,路径为"C:/Test/A/test.txt",内容为"加油gogogo";public static void main(String[] args) throws IOException {//打开文件C:/Test/A/test.txt ,参数中添加true;try(Writer writer = new FileWriter("C:/Test/A/test.txt",true)){//在文件中写入对应字符串;writer.write("我的愿望是,世界和平!");//刷新缓冲区;writer.flush();}}//运行结果:打开文件 C:/Test/A/test.txt ,
发现内容为"加油gogogo我的愿望是,世界和平!"

四、字节流的读写

字节流通过 InputStream 类对数据进行读,InputStream 是一种输入流。
字节流通过 OutputStream 类对数据进行写,OutputStream 是一种输出流。
InputStream 类和 OutputStream 类都是抽象类,创建实例时需要使用他们的子类。

4.1 InputStream 类

InputStream 使用 read() 方法读取数据,read() 方法如果返回 -1 表示读取到文件末尾,read() 方法有以下三种方法重载
read() :无参数,一次读取一个字节。
read(byte[] b) :以数组为参数,最多读取 b.length 字节的数据到数组中,返回实际读取的字节数量。
read(byte[] cbuf, int off, int len) :以数组为参数,最多读取 b.length 字节的数据到数组中,会从数组的第 off 个元素开始,将 len 长度的字节填入数组中,返回实际读取的字节数量。

代码演示使用 read() 方法:

//存在当前文件,路径为"C:/Test/A/test.txt",内容为"abc"; public static void main(String[] args) throws IOException {//打开文件C:/Test/A/test.txt;try (InputStream is = new FileInputStream("C:/Test/A/test.txt")){while (true){//读取一个字节;int n = is.read();//判断是否到达文件末尾;if(n == -1){break;}//打印;System.out.printf("%c ",n);System.out.println(n);}}}//运行结果:
a 97
b 98
c 99

代码演示使用 read(byte[] b) 方法:

//存在当前文件,路径为"C:/Test/A/test.txt",内容为"abc"; public static void main(String[] args) throws IOException {//打开文件C:/Test/A/test.txt;try (InputStream is = new FileInputStream("C:/Test/A/test.txt")){while (true){//创建一个数组,用来存储读取到的字节;byte[] b = new byte[1024];//将读取到的字节存入b数组中,返回实际读取到的字节个数;int len = is.read(b);//判断是否到达文件末尾;if(len == -1){break;}//打印;for(int i=0;i<len;i++){System.out.printf("%c ",b[i]);System.out.println(b[i]);}}}}//运行结果:
a 97
b 98
c 99
根据使用的字符集的不同,一个中文字符通常会占用两到三个字节。如果我们需要从文件中读取中文字符会非常麻烦。
因此,可以使用 Scanner 类,来帮助我们从字节流结果中获取中文字符。

代码演示字节流获取中文字符的方法:

//存在当前文件,路径为"C:/Test/A/test.txt",内容为"我的愿望是,世界和平!"; public static void main(String[] args) throws IOException {//打开文件C:/Test/A/test.txt;//将字节流通过 Scanner 类转换为字符流,指定通过“utf8”字符集进行转换;try (InputStream is = new FileInputStream("C:/Test/A/test.txt");Scanner sc = new Scanner(is,"utf8")){//循环判断是否有下一行;while (sc.hasNext()){//获得下一行;String str = sc.next();//打印;System.out.println(str);}}}//运行结果:
我的愿望是,世界和平!

4.2 OutputStream 类

OutputStream 使用 write() 方法写入数据,write() 方法有以下三种方法重载
write(int b) :每次写入一个字节。
write(char[] cbuf) :每次写入多个字节;
write(char[] cbuf, int off, int len) :每次写入多个字符,从字符数组中的off位置开始去写,写len长度;
由于写入的数据可能保存在缓冲区,未来得及写入文件中。因此,为确保我们可以及时看到写入的内容,OutputStream 类提供了 flush() 方法,用于刷新缓冲区。
由于字节流传输的是字节数据,但我们仍需要以字符形式输入,因此下文将以两种将字符转换为字节的方法分别进行演示。

代码演示使用 write(int b) 方法(以 getBytes() 转换字符的方式):

//存在当前文件,路径为"C:/Test/A/test.txt";public static void main(String[] args) throws IOException {//打开文件C:/Test/A/test.txt;try(OutputStream writer = new FileOutputStream("C:/Test/A/test.txt")){//需要在文件中写入的字符串;String str = "我的愿望是,世界和平!";//将字符转换为字节并写入文件;writer.write(str.getBytes());//刷新缓冲区;writer.flush();}}//运行结果:
打开文件 C:/Test/A/test.txt ,
文件内容为"我的愿望是,世界和平!"

代码演示使用 write(int b) 方法(以 PrintWriter 包裹流对象的方式):

//存在当前文件,路径为"C:/Test/A/test.txt";public static void main(String[] args) throws IOException {//打开文件C:/Test/A/test.txt;try(OutputStream writer = new FileOutputStream("C:/Test/A/test.txt")){//使用PrintWriter类将输入的字符自动转换为字节;PrintWriter printWriter = new PrintWriter(writer);//写入文件;printWriter.write("我的愿望是,世界和平!");//刷新缓冲区;writer.flush();}}//运行结果:
打开文件 C:/Test/A/test.txt ,
文件内容为"我的愿望是,世界和平!"

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这篇关于<JavaEE> 文件IO -- 数据流和文件内容操作(Reader 和 Writer 、InputStream 和 OutputStream)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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