IO和NIO

一、文件的概念以及文件基本函数的操作

      1. 什么是文件：文件可认为是相关记录或放在一起的数据的集合
      2. File类是“文件和目录路径名的抽象表示”。 而不是指文件的内容。
      3. File类定义了一些与平台无关的方法操作，如：创建、删除文件和重命名等。
      4. Java中目录被看成是一个特殊的文件。List()方法可以返回目录中所有的子目录和文件。
      5. 在unix下路径分隔符为(/)，而在windos中则是为()，在java中可以正确的处理不同系统中的分隔符。

       示例代码：

package com.study.test;

import java.io.*;
import java.util.Date;

import static java.lang.System.*;

//什么是文件：文件可认为是相关记录或放在一起的数据的集合
//File类是“文件和目录路径名的抽象表示”。 而不是指文件的内容。
//File类定义了一些与平台无关的方法操作，如：创建、删除文件和重命名等。
//Java中目录被看成是一个特殊的文件。List()方法可以返回目录中所有的子目录和文件。
//在unix下路径分隔符为(/)，而在windos中则是为()，在java中可以正确的处理不同系统中的分隔符。 
public class MyFile {

    public static void main(String[] args) {
        // //F:\temp\java\luna\io\src\aa.txt
        File f1 = new File("D:\study\aa.txt");// 通过File类的构造函数传入一个文件名称
        out.println(f1.getName());
        out.println(f1.getPath());// 获取相对路径
        out.println(f1.getAbsolutePath());// 获取绝对路径
        out.println(f1.getAbsoluteFile());// 目录也可以看作一个文件
        out.println(f1.getParent());// 返回此文件对象的父目录
        File f2 = new File("D:\study\bb.txt");
        out.println(f1.renameTo(f2));// 把文件aa.txt重新命名为bb.txt
        out.println(f2.exists());
        out.println(f1.canRead());
        out.println(f1.canWrite());
        out.println(f1.isFile());
        out.println(f1.isDirectory());
        out.println(new Date(f2.lastModified()));// 文件最后的修改时间
        out.println(f1.length());// 获取文件内容的长度

    }

}

二、文件字节流FileInputStream与FileOutputStream的区别以及文件复制的实现

       1. 文件输入流（FileInputStream）与文件输出流（FileOutputStream）的区别

              1.1  FileInputStream:从已经存在的文件中获取里面已输入的内容,获取的是ASCII码字节
              1.2  FileOutputStream:把内容写入到指定的文件中去，如果指定的文件不存在则自己创建一个，写入是以字节为单位的，每次只能写一个

       2. 文件复制的实质就是从一个文件中读取内容到另一个文件中去，如果目标文件不存在则自动创建一个

       示例代码：

package com.study.test;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

//文件输入流（FileInputStream）与文件输出流（FileOutputStream）的区别
//FileInputStream:从已经存在的文件中获取里面已输入的内容,获取的是ASCII码字节
//FileOutputStream:把内容写入到指定的文件中去，如果指定的文件不存在则自己创建一个，写入是以字节为单位的，每次只能写一个

//文件复制的实质就是从一个文件中读取内容到另一个文件中去，如果目标文件不存在则自动创建一个
public class FileCopy {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream f1 = new FileInputStream("D:\study\bb.txt");
        FileOutputStream f2 = new FileOutputStream("D:\study\aa.txt");
        while (true) {
            int i = f1.read();
            f2.write(i);
            if (i == -1)
                break;

        }
        f1.close();
        f2.close();

    }

}

      3. 往文件里面写入字符串

       示例代码：

package com.study.test;

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStreamWriter;

public class ReadFileAndWirteFile {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        // 写内容(以字节写入)到指定文件中，如果文件不存在则自动创建
        FileOutputStream f2 = new FileOutputStream("D:\study\dd.txt");
        // 把写入的字节转换成字符流
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(f2);
        // 以整行方式把字符流写入目标文件中 调用
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
        bw.write("您好!");
        bw.write("您好!");
        bw.write("您好!");
        bw.close();// 一定要关闭，否则不能写入 缓冲区游离
        f2.close();

    }

}

三、文件字符流读取(FileReader)与写入(FileWriter)的区别

package com.study.test;

import java.io.*;

//文件字符流读取FileReader与写入FileWriter的区别
import static java.lang.System.*;

public class ReadFileAndWirteFile {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 文件字符流读取:FileReader
        FileReader fr = new FileReader("D:\study\bb.txt");// 读取指定文件的内容并将其转换为字符流
        BufferedReader br = new BufferedReader(fr);// 将字符流包装到缓冲区
        String s;
        while ((s = br.readLine()) != null) {
            out.println(s);
        }

        // 文件字符流写入:FileWriter
        // 把字符文件写入指定文件中,如果文件不存在则自动创建, FileWriter已经将字节转换为字符不用再用OutputStreamWriter来转换
        FileWriter fw = new FileWriter("D:\study\ee.txt");
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
        bw.write("我们");
        bw.close();// 一定要关闭 否则不能写入

    }

}

四、找到指定目录下指定文件格式的文件

package com.study.test;

import static java.lang.System.out;

import java.io.File;
import java.io.FilenameFilter;
import java.io.IOException;

class AA implements FilenameFilter {
    private String i;

    AA(String i) {
        this.i = i;
    }

    @Override
    public boolean accept(File dir, String name) {
        return name.endsWith(this.i);
    }

}

public class ReadFileAndWirteFile {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File f = new File("D:\study");
        // 只想搜索.txt文件
        for (File temp : f.listFiles(new AA("txt")))
            out.println(temp.getName());

    }
}

输出结果：

aa.txt
bb.txt
dd.txt
ee.txt

五、什么是NIO

         NIO提供了一个全新的底层I/O模型，与最初的java.io包中面向流的概念不同，NIO中采用了面向块的概念。

         I/O操作以大的数据块为单位进行，而不是一次一个字节或字符进行。

         采用这样的操作方式java的I/O性能有很大提高，但也牺牲了java操作的简单性。

         NIO中所有的操作都要使用到缓冲区(内存)处理，且所有的读写操作都是通过缓冲区(内存)完成的。

         NIO提供与平台无关的非阻塞I/O。与面向线程的、阻塞式I/O方式比较，多道通信、非阻塞I/O技术可以使应用程序更有效地处理大量连接的情况。

         Java新IO中使用Buffer和Channel支持以上的操作。

六、NIO之Buffer类以及其方法的使用

        1. Buffer类与StringBuffer非常类似，都可以自动扩容，只不过Buffer的效率更高，因为Buffer类是把内容放入内存中（缓冲区）以数据块的方式读写的，而StringBuffer是以流的方式读写的

         示例代码：

package com.study.test;

import static java.lang.System.*;

import java.nio.CharBuffer;

public class NIOBuffer {

    public static void main(String[] args) {
//         Buffer类与StringBuffer非常类似，都可以自动扩容，只不过Buffer的效率更高，
//         因为Buffer类是把内容放入内存中（缓冲区）以数据块的方式读写的，而StringBuffer是以流的方式读写的

        // 创建缓冲
        // CharBuffer存储字符 用allocate 用allocate(int capacity)分配缓冲区空间
        CharBuffer buffer = CharBuffer.allocate(4); 
        buffer.put('a');// 位置0插入a
        buffer.put('b');// 位置1插入b
        out.println(buffer.position());// 当前位置为2 缓冲区的指针指向即将操作的下一个位置
        out.println(buffer.limit());// limit=4 //把缓冲区的容量限制为当前容量 不能再自动扩容 只能存储4个字符
        // out.println(buffer.capacity());//capacity=4//缓冲区的当前容量
        // buffer.put('c');
        // buffer.put('d');
        // buffer.put('e');//异常 bufferoverflowexception 因为缓冲区容量已被limit方法限制为4
        // 所以此时不能插入多余数据到缓冲区

        out.println(buffer);// 从当前位置输出什么都没有
        out.println("-------------------改变指针-------------------------");
        // 改变指针
        buffer.position(0);
        out.println(buffer.limit());// limit=4
        out.println(buffer.capacity());// capacity=4;
        out.println(buffer);// 输出内容 ab
        // 重置缓冲区
        out.println("-------------------重置缓冲区-------------------------");
        buffer.flip();
        out.println(buffer.position());
        out.println(buffer.limit());// limit=2
        out.println(buffer.capacity());// capacity=4;
        out.println(buffer);// 输出内容,仅仅输出到limit,不会输出多余字符

        out.println(buffer.position(4));// 定位到b之后继续输入
        buffer.put('c');// 缓冲区已经重置到0位置 所以不能插入 必须 重置到位置2才能插入
        // //子缓冲区
        // CharBuffer childBuffer=buffer.slice();//截取0到达limit的位置
        // out.println(childBuffer);//
        // out.println(childBuffer.limit());
        // out.println(childBuffer.capacity());
        // //只读缓冲区
        // CharBuffer bufferRO=buffer.asReadOnlyBuffer();
        // bufferRO.put('x');//出错

    }

}

七、NIO之内存映射与传统IO流的区别

        1. 内存映射可以把文件映射到内存中，这样文件内的数据就可以用内存读写指令来访问，而不是用InputStream或OutputStream这样的I/O操作类，采用此方式读取文件的速度是最快的。使用FileChannel类提供的map()方法。

        2. Map()方法在使用时要指定映射模式，在内存映射中提供三种模式:读取和写入：READ_WRITE，只读READ_ONLY，专用（写入时复制）映射模式

         示例代码：

package com.study.test;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

//内存映射可以把文件映射到内存中，这样文件内的数据就可以用内存读写指令来访问，而不是用InputStream或OutputStream这样的I/o操作类，
//采用此方式读取文件的速度是最快的。使用FileChannel类提供的map()方法。
//Map()方法在使用时要指定映射模式，在内存映射中提供三种模式:读取和写入：READ_WRITE，只读READ_ONLY，专用（写入时复制）映射模式
public class NIOBuffer {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 下面再次读取文件,原来的流其实是一个管子
        RandomAccessFile fis = new RandomAccessFile("D:\study\cc.txt", "rw");// 获取一个文件
        // 不直接通过流了，出现了一个管道
        FileChannel fc = fis.getChannel();// 通过通道把文件映射到内存中去
        // 怎么用通道读取内容？ 通过FileChannel的map（）方法读写文件
        MappedByteBuffer mb = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 4,
                new File("D:\study\cc.txt").length());
        mb.put(1, (byte) '2');
        mb.put(2, (byte) '3');

    }

}