Java IO流详尽解析

流的概念和作用

　　流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流，流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。

IO流的分类

　　根据处理数据类型的不同分为：字符流和字节流。根据数据流向不同分为：输入流和输出流

字符流和字节流

　　字符流的由来： 因为数据编码的不同，而有了对字符进行高效操作的流对象。本质其实就是基于字节流读取时，去查了指定的码表。字节流和字符流的区别：

• 读写单位不同：字节流以字节（8bit）为单位，字符流以字符为单位，根据码表映射字符，一次可能读多个字节。
• 处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据（如图片、avi等），而字符流只能处理字符类型的数据。
• 字节流在操作的时候本身是不会用到缓冲区的，是文件本身的直接操作的；而字符流在操作的时候下后是会用到缓冲区的，是通过缓冲区来操作文件。

　　结论：优先选用字节流。首先因为硬盘上的所有文件都是以字节的形式进行传输或者保存的，包括图片等内容。但是字符只是在内存中才会形成的，所以在开发中，字节流使用广泛。

输入流和输出流

　　对输入流只能进行读操作，对输出流只能进行写操作，程序中需要根据待传输数据的不同特性而使用不同的流。

Java IO流对象

1. 输入字节流InputStream

　　定义和结构说明：InputStream 是所有的输入字节流的父类，它是一个抽象类。ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三种基本的介质流，它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据，与Piped 相关的知识后续单独介绍。ObjectInputStream 和所有FilterInputStream的子类都是装饰流（装饰器模式的主角）。意思是FileInputStream类可以通过一个String路径名创建一个对象，FileInputStream(String name)。而DataInputStream必须装饰一个类才能返回一个对象，DataInputStream(InputStream in)。

实例操作演示：

【案例 】读取文件内容

/**
 * 字节流
 * 读文件内容
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       InputStream in=new FileInputStream(f);
       byte[] b=new byte[1024];
       in.read(b);
       in.close();
       System.out.println(new String(b));
    }
}

　　注意：该示例中由于b字节数组长度为1024，如果文件较小，则会有大量填充空格。我们可以利用in.read(b);的返回值来设计程序，如下案例：

【案例】读取文件内容

/**
 * 字节流
 * 读文件内容
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       InputStream in=new FileInputStream(f);
       byte[] b=new byte[1024];
       int len=in.read(b);
       in.close();
       System.out.println("读入长度为："+len);
       System.out.println(new String(b,0,len));
    }
}

　　注意：观察上面的例子可以看出，我们预先申请了一个指定大小的空间，但是有时候这个空间可能太小，有时候可能太大，我们需要准确的大小，这样节省空间，那么我们可以这样做：

【案例】读取文件内容

/**
 * 字节流
 * 读文件内容,节省空间
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       InputStream in=new FileInputStream(f);
       byte[] b=new byte[(int)f.length()];
       in.read(b);
       System.out.println("文件长度为："+f.length());
       in.close();
       System.out.println(new String(b));
    }
}

【案例】逐字节读

/**
 * 字节流
 * 读文件内容,节省空间
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       InputStream in=new FileInputStream(f);
       byte[] b=new byte[(int)f.length()];
       for (int i = 0; i < b.length; i++) {
           b[i]=(byte)in.read();
       }
       in.close();
       System.out.println(new String(b));
    }
}

　　注意：上面的几个例子都是在知道文件的内容多大，然后才展开的，有时候我们不知道文件有多大，这种情况下，我们需要判断是否独到文件的末尾。

【案例】字节流读取文件

/**
 * 字节流
 *读文件
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       InputStream in=new FileInputStream(f);
       byte[] b=new byte[1024];
       int count =0;
       int temp=0;
       while((temp=in.read())!=(-1)){
           b[count++]=(byte)temp;
       }
       in.close();
       System.out.println(new String(b));
    }
}

　　注意：当读到文件末尾的时候会返回-1.正常情况下是不会返回-1的。

【案例】DataInputStream类

import java.io.DataInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
 
public class DataOutputStreamDemo{
   public static void main(String[] args) throws IOException{
       File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
       DataInputStream input = new DataInputStream(new FileInputStream(file));
       char[] ch = new char[10];
       int count = 0;
       char temp;
       while((temp = input.readChar()) != 'C'){
           ch[count++] = temp;
       }
       System.out.println(ch);
    }
}

　　readChar方法每次读取两个字节。该方法抛出两个异常：EOFException - 如果此输入流在读取这两个字节之前到达末尾。IOException - 该流已关闭并且包含的输入流在关闭后不支持读取操作，或者发生其他 I/O 错误。

【案例】PushBackInputStream回退流操作

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.PushbackInputStream;
 
/**
 * 回退流操作
 * */
public class PushBackInputStreamDemo{
    public static void main(String[] args) throwsIOException{
       String str = "hello,rollenholt";
       PushbackInputStream push = null;
       ByteArrayInputStream bat = null;
       bat = new ByteArrayInputStream(str.getBytes());
       push = new PushbackInputStream(bat);
       int temp = 0;
       while((temp = push.read()) != -1){
           if(temp == ','){
                push.unread(temp);
                temp = push.read();
                System.out.print("(回退" +(char) temp + ") ");
           }else{
                System.out.print((char) temp);
           }
       }
    }
}

2. 输出字节流OutputStream

定义和结构说明：

　　OutputStream 是所有的输出字节流的父类，它是一个抽象类。ByteArrayOutputStream、FileOutputStream是两种基本的介质流，它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据，ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream的子类都是装饰流。具体例子跟InputStream是对应的。

实例操作演示：

【案例】向文件中写入字符串

/**
 * 字节流
 * 向文件中写入字符串
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       OutputStream out =new FileOutputStream(f);
       String str="Hello World";
       byte[] b=str.getBytes();
       out.write(b);
       out.close();
    }
}

【案例】逐字节写入文件

/**
 * 字节流
 * 向文件中一个字节一个字节的写入字符串
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       OutputStream out =new FileOutputStream(f);
       String str="Hello World！！";
       byte[] b=str.getBytes();
       for (int i = 0; i < b.length; i++) {
           out.write(b[i]);
       }
       out.close();
    }
}

【案例】向文件中追加新内容

/**
 * 字节流
 * 向文件中追加新内容：
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       OutputStream out =new FileOutputStream(f,true);//true表示追加模式，否则为覆盖
       String str="Rollen";
       //String str="
Rollen"; 可以换行
       byte[] b=str.getBytes();
       for (int i = 0; i < b.length; i++) {
           out.write(b[i]);
       }
       out.close();
    }
}

【案例】复制文件

/**
 * 文件的复制
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       if(args.length!=2){
           System.out.println("命令行参数输入有误，请检查");
           System.exit(1);
       }
       File file1=new File(args[0]);
       File file2=new File(args[1]);
        
       if(!file1.exists()){
           System.out.println("被复制的文件不存在");
           System.exit(1);
       }
       InputStream input=new FileInputStream(file1);
       OutputStream output=new FileOutputStream(file2);
       if((input!=null)&&(output!=null)){
           int temp=0;
           while((temp=input.read())!=(-1)){
                output.write(temp);
           }
       }
       input.close();
       output.close();
    }
}

【案例】使用内存操作流将一个大写字母转化为小写字母。ByteArrayxxxxStream通过在内部创建一个byte[]数组，来实现的。

/**
 * 使用内存操作流将一个大写字母转化为小写字母
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String str="ROLLENHOLT";
       ByteArrayInputStream input=new ByteArrayInputStream(str.getBytes());
       ByteArrayOutputStream output=new ByteArrayOutputStream();
       int temp=0;
       while((temp=input.read())!=-1){
           char ch=(char)temp;
           output.write(Character.toLowerCase(ch));
       }
       String outStr=output.toString();
       input.close();
       output.close();
       System.out.println(outStr);
    }
}

【案例】验证管道流：进程间通信

/**
 * 验证管道流
 * */
import java.io.*;
 
/**
 * 消息发送类
 * */
class Send implements Runnable{
   private PipedOutputStream out=null;
   public Send() {
       out=new PipedOutputStream();
    }
   public PipedOutputStream getOut(){
       return this.out;
    }
   public void run(){
       String message="hello , Rollen";
       try{
           out.write(message.getBytes());
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }try{
           out.close();
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
    }
}
 
/**
 * 接受消息类
 * */
class Recive implements Runnable{
   private PipedInputStream input=null;
   public Recive(){
       this.input=new PipedInputStream();
    }
   public PipedInputStream getInput(){
       return this.input;
    }
   public void run(){
       byte[] b=new byte[1000];
       int len=0;
       try{
           len=this.input.read(b);
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }try{
           input.close();
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
       System.out.println("接受的内容为 "+(new String(b,0,len)));
    }
}
/**
 * 测试类
 * */
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       Send send=new Send();
       Recive recive=new Recive();
        try{
//管道连接
           send.getOut().connect(recive.getInput());
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
       new Thread(send).start();
       new Thread(recive).start();
    }
}

【案例】DataOutputStream类示例

import java.io.DataOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class DataOutputStreamDemo{
   public static void main(String[] args) throws IOException{
       File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
       char[] ch = { 'A', 'B', 'C' };
       DataOutputStream out = null;
       out = new DataOutputStream(new FileOutputStream(file));
       for(char temp : ch){
           out.writeChar(temp);
       }
       out.close();
    }
}

【案例】ZipOutputStream类

先看一下ZipOutputStream类的继承关系

java.lang.Object
　　java.io.OutputStream
　　　　java.io.FilterOutputStream
　　　　　　java.util.zip.DeflaterOutputStream
　　　　　　　　java.util.zip.ZipOutputStream

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.zip.ZipEntry;
import java.util.zip.ZipOutputStream;
 
public class ZipOutputStreamDemo1{
   public static void main(String[] args) throws IOException{
       File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
       File zipFile = new File("d:" + File.separator +"hello.zip");
       InputStream input = new FileInputStream(file);
       ZipOutputStream zipOut = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(
                zipFile));
       zipOut.putNextEntry(new ZipEntry(file.getName()));
       // 设置注释
       zipOut.setComment("hello");
       int temp = 0;
       while((temp = input.read()) != -1){
           zipOut.write(temp);
       }
       input.close();
       zipOut.close();
    }
}

【案例】ZipOutputStream类压缩多个文件

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.zip.ZipEntry;
import java.util.zip.ZipOutputStream;
 
/**
 * 一次性压缩多个文件
 * */
public class ZipOutputStreamDemo2{
   public static void main(String[] args) throws IOException{
       // 要被压缩的文件夹
       File file = new File("d:" + File.separator +"temp");
       File zipFile = new File("d:" + File.separator + "zipFile.zip");
       InputStream input = null;
       ZipOutputStream zipOut = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(
                zipFile));
       zipOut.setComment("hello");
       if(file.isDirectory()){
           File[] files = file.listFiles();
           for(int i = 0; i < files.length; ++i){
                input = newFileInputStream(files[i]);
                zipOut.putNextEntry(newZipEntry(file.getName()
                        + File.separator +files[i].getName()));
               int temp = 0;
                while((temp = input.read()) !=-1){
                    zipOut.write(temp);
                }
                input.close();
           }
       }
       zipOut.close();
    }
}

【案例】ZipFile类展示

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.zip.ZipFile;
 
/**
 *ZipFile演示
 * */
public class ZipFileDemo{
   public static void main(String[] args) throws IOException{
       File file = new File("d:" + File.separator +"hello.zip");
       ZipFile zipFile = new ZipFile(file);
       System.out.println("压缩文件的名称为：" + zipFile.getName());
    }
}

【案例】解压缩文件（压缩文件中只有一个文件的情况）

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.zip.ZipEntry;
import java.util.zip.ZipFile;
 
/**
 * 解压缩文件（压缩文件中只有一个文件的情况）
 * */
public class ZipFileDemo2{
   public static void main(String[] args) throws IOException{
       File file = new File("d:" + File.separator +"hello.zip");
       File outFile = new File("d:" + File.separator +"unZipFile.txt");
       ZipFile zipFile = new ZipFile(file);
       ZipEntry entry =zipFile.getEntry("hello.txt");
       InputStream input = zipFile.getInputStream(entry);
       OutputStream output = new FileOutputStream(outFile);
       int temp = 0;
       while((temp = input.read()) != -1){
           output.write(temp);
       }
       input.close();
       output.close();
    }
}

【案例】ZipInputStream类解压缩一个压缩文件中包含多个文件的情况

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.util.zip.ZipEntry;
import java.util.zip.ZipFile;
import java.util.zip.ZipInputStream;
 
/**
 * 解压缩一个压缩文件中包含多个文件的情况
 * */
public class ZipFileDemo3{
   public static void main(String[] args) throws IOException{
        File file = new File("d:" +File.separator + "zipFile.zip");
       File outFile = null;
       ZipFile zipFile = new ZipFile(file);
       ZipInputStream zipInput = new ZipInputStream(new FileInputStream(file));
       ZipEntry entry = null;
        InputStream input = null;
       OutputStream output = null;
       while((entry = zipInput.getNextEntry()) != null){
           System.out.println("解压缩" + entry.getName() + "文件");
           outFile = new File("d:" + File.separator + entry.getName());
           if(!outFile.getParentFile().exists()){
               outFile.getParentFile().mkdir();
           }
           if(!outFile.exists()){
                outFile.createNewFile();
           }
           input = zipFile.getInputStream(entry);
           output = new FileOutputStream(outFile);
           int temp = 0;
           while((temp = input.read()) != -1){
                output.write(temp);
           }
           input.close();
           output.close();
       }
    }
}

LineNumberInputStream

　　主要完成从流中读取数据时，会得到相应的行号，至于什么时候分行、在哪里分行是由该类主动确定的，并不是在原始中有这样一个行号。在输出部分没有对应的部分，我们完全可以自己建立一个LineNumberOutputStream，在最初写入时会有一个基准的行号，以后每次遇到换行时会在下一行添加 一个行号，看起来也是可以的。好像更不入流了。

PushbackInputStream

　　其功能是查看最后一个字节，不满意就放入缓冲区。主要用在编译器的语法、词法分析部分。输出部分的BufferedOutputStream 几乎实现相近的功能。

StringBufferInputStream

　　已经被Deprecated，本身就不应该出现在InputStream部分，主要因为String 应该属于字符流的范围。已经被废弃了，当然输出部分也没有必要需要它了！还允许它存在只是为了保持版本的向下兼容而已。

SequenceInputStream

　　可以认为是一个工具类，将两个或者多个输入流当成一个输入流依次读取。完全可以从IO 包中去除，还完全不影响IO 包的结构，却让其更“纯洁”――纯洁的Decorator 模式。

【案例】将两个文本文件合并为另外一个文本文件

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.SequenceInputStream;
 
/**
 * 将两个文本文件合并为另外一个文本文件
 * */
public class SequenceInputStreamDemo{
    public static voidmain(String[] args) throws IOException{
        File file1 = newFile("d:" + File.separator + "hello1.txt");
        File file2 = newFile("d:" + File.separator + "hello2.txt");
        File file3 = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
        InputStream input1 =new FileInputStream(file1);
        InputStream input2 =new FileInputStream(file2);
        OutputStream output =new FileOutputStream(file3);
        // 合并流
        SequenceInput Streamsis = new SequenceInputStream(input1, input2);
        int temp = 0;
        while((temp =sis.read()) != -1){
           output.write(temp);
        }
        input1.close();
        input2.close();
        output.close();
        sis.close();
    }
}

PrintStream

　　也可以认为是一个辅助工具。主要可以向其他输出流，或者FileInputStream 写入数据，本身内部实现还是带缓冲的。本质上是对其它流的综合运用的一个工具而已。一样可以踢出IO 包！System.err和System.out 就是PrintStream 的实例！

【案例】使用PrintStream进行输出

/**
 * 使用PrintStream进行输出
 * */
import java.io.*;
 
class hello {
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       PrintStream print = new PrintStream(new FileOutputStream(newFile("d:"
                + File.separator +"hello.txt")));
       print.println(true);
       print.println("Rollen");
       print.close();
    }
}

【案例】使用PrintStream进行格式化输出

/**
 * 使用PrintStream进行输出
 * 并进行格式化
 * */
import java.io.*;
class hello {
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       PrintStream print = new PrintStream(new FileOutputStream(newFile("d:"
                + File.separator +"hello.txt")));
       String name="Rollen";
       int age=20;
       print.printf("姓名：%s. 年龄：%d.",name,age);
       print.close();
    }
}

【案例】使用OutputStream向屏幕上输出内容

/**
 * 使用OutputStream向屏幕上输出内容
 * */
import java.io.*;
class hello {
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       OutputStream out=System.out;
       try{
           out.write("hello".getBytes());
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
       try{
           out.close();
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
    }
}

【案例】输入输出重定向

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.PrintStream;
 
/**
 * 为System.out.println()重定向输出
 * */
public class systemDemo{
   public static void main(String[] args){
       // 此刻直接输出到屏幕
       System.out.println("hello");
       File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
       try{
           System.setOut(new PrintStream(new FileOutputStream(file)));
       }catch(FileNotFoundException e){
           e.printStackTrace();
       }
       System.out.println("这些内容在文件中才能看到哦！");
    }
}

【案例】使用System.err重定向

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.PrintStream;
 
/**
 *System.err重定向这个例子也提示我们可以使用这种方法保存错误信息
 * */
public class systemErr{
   public static void main(String[] args){
       File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
       System.err.println("这些在控制台输出");
       try{
           System.setErr(new PrintStream(new FileOutputStream(file)));
       }catch(FileNotFoundException e){
           e.printStackTrace();
       }
       System.err.println("这些在文件中才能看到哦！");
    }
}

【案例】System.in重定向

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
/**
 *System.in重定向
 * */
public class systemIn{
   public static void main(String[] args){
       File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
       if(!file.exists()){
           return;
       }else{
           try{
                System.setIn(newFileInputStream(file));
           }catch(FileNotFoundException e){
                e.printStackTrace();
           }
           byte[] bytes = new byte[1024];
           int len = 0;
           try{
                len = System.in.read(bytes);
           }catch(IOException e){
                e.printStackTrace();
           }
           System.out.println("读入的内容为：" + new String(bytes, 0, len));
       }
    }
}

5.字符输入流Reader

定义和说明：

　　Reader 是所有的输入字符流的父类，它是一个抽象类。CharReader、StringReader是两种基本的介质流，它们分别将Char 数组、String中读取数据。PipedReader 是从与其它线程共用的管道中读取数据。BufferedReader 很明显就是一个装饰器，它和其子类负责装饰其它Reader 对象。FilterReader 是所有自定义具体装饰流的父类，其子类PushbackReader 对Reader 对象进行装饰，会增加一个行号。InputStreamReader 是一个连接字节流和字符流的桥梁，它将字节流转变为字符流。FileReader可以说是一个达到此功能、常用的工具类，在其源代码中明显使用了将 FileInputStream 转变为Reader 的方法。我们可以从这个类中得到一定的技巧。Reader 中各个类的用途和使用方法基本和InputStream 中的类使用一致。后面会有Reader 与InputStream 的对应关系。

实例操作演示：

【案例】从文件中读取内容

/**
 * 字符流
 * 从文件中读出内容
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       char[] ch=new char[100];
       Reader read=new FileReader(f);
       int count=read.read(ch);
       read.close();
       System.out.println("读入的长度为："+count);
       System.out.println("内容为"+new String(ch,0,count));
    }
}

注意：当然最好采用循环读取的方式，因为我们有时候不知道文件到底有多大。

【案例】以循环方式从文件中读取内容

/**
 * 字符流
 * 从文件中读出内容
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       char[] ch=new char[100];
       Reader read=new FileReader(f);
       int temp=0;
       int count=0;
       while((temp=read.read())!=(-1)){
           ch[count++]=(char)temp;
       }
       read.close();
       System.out.println("内容为"+new String(ch,0,count));
    }
}

【案例】BufferedReader的小例子

　　注意：BufferedReader只能接受字符流的缓冲区，因为每一个中文需要占据两个字节，所以需要将System.in这个字节输入流变为字符输入流，采用：

　　　　BufferedReader buf = new BufferedReader(newInputStreamReader(System.in));

下面是一个实例：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
 
/**
 * 使用缓冲区从键盘上读入内容
 * */
public class BufferedReaderDemo{
   public static void main(String[] args){
       BufferedReader buf = new BufferedReader(
                newInputStreamReader(System.in));
       String str = null;
       System.out.println("请输入内容");
       try{
           str = buf.readLine();
       }catch(IOException e){
           e.printStackTrace();
       }
       System.out.println("你输入的内容是：" + str);
    }
}

【案例】Scanner类实例

import java.util.Scanner;
/**
 *Scanner的小例子，从键盘读数据
 * */
public class ScannerDemo{
    publicstatic void main(String[] args){
       Scanner sca = new Scanner(System.in);
       // 读一个整数
       int temp = sca.nextInt();
       System.out.println(temp);
       //读取浮点数
       float flo=sca.nextFloat();
       System.out.println(flo);
        //读取字符
       //...等等的，都是一些太基础的，就不师范了。
    }
}

【案例】Scanner类从文件中读出内容

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;
 
/**
 *Scanner的小例子，从文件中读内容
 * */
public class ScannerDemo{
   public static void main(String[] args){
 
       File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
       Scanner sca = null;
       try{
           sca = new Scanner(file);
       }catch(FileNotFoundException e){
           e.printStackTrace();
       }
       String str = sca.next();
       System.out.println("从文件中读取的内容是：" + str);
    }
}

6.字符输出流Writer

定义和说明：

　　Writer 是所有的输出字符流的父类，它是一个抽象类。CharArrayWriter、StringWriter 是两种基本的介质流，它们分别向Char 数组、String 中写入数据。PipedWriter 是向与其它线程共用的管道中写入数据，BufferedWriter 是一个装饰器为Writer 提供缓冲功能。PrintWriter 和PrintStream 极其类似，功能和使用也非常相似。OutputStreamWriter 是OutputStream 到Writer 转换的桥梁，它的子类FileWriter 其实就是一个实现此功能的具体类（具体可以研究一SourceCode）。功能和使用和OutputStream 极其类似，后面会有它们的对应图。

实例操作演示：

【案例】向文件中写入数据

/**
 * 字符流
 * 写入数据
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       Writer out =new FileWriter(f);
       String str="hello";
       out.write(str);
       out.close();
    }
}

　　注意：这个例子上之前的例子没什么区别，只是你可以直接输入字符串，而不需要你将字符串转化为字节数组。当你如果想问文件中追加内容的时候，可以使用将上面的声明out的哪一行换为：

　　　　Writer out =new FileWriter(f,true);

　　这样，当你运行程序的时候，会发现文件内容变为：hellohello如果想在文件中换行的话，需要使用“ ”比如将str变为String str=" hello";这样文件追加的str的内容就会换行了。

8.字符流与字节流转换

转换流的特点：

1. 其是字符流和字节流之间的桥梁
2. 可对读取到的字节数据经过指定编码转换成字符
3. 可对读取到的字符数据经过指定编码转换成字节

何时使用转换流？

　　当字节和字符之间有转换动作时；流操作的数据需要编码或解码时。

具体的对象体现：

　　InputStreamReader:字节到字符的桥梁

　　OutputStreamWriter:字符到字节的桥梁

　　这两个流对象是字符体系中的成员，它们有转换作用，本身又是字符流，所以在构造的时候需要传入字节流对象进来。

字节流和字符流转换实例：

【案例】将字符输出流转化为字节输出流

/**
 * 将字节输出流转化为字符输出流
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName= "d:"+File.separator+"hello.txt";
       File file=new File(fileName);
       Writer out=new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file));
       out.write("hello");
       out.close();
    }
}

【案例】将字节输入流转换为字符输入流

/**
 * 将字节输入流变为字符输入流
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName= "d:"+File.separator+"hello.txt";
       File file=new File(fileName);
       Reader read=new InputStreamReader(new FileInputStream(file));
       char[] b=new char[100];
       int len=read.read(b);
       System.out.println(new String(b,0,len));
       read.close();
    }
}

9.File类

　　File类是对文件系统中文件以及文件夹进行封装的对象，可以通过对象的思想来操作文件和文件夹。 File类保存文件或目录的各种元数据信息，包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名，判断指定文件是否存在、获得当前目录 中的文件列表，创建、删除文件和目录等方法。

【案例 】创建一个文件

import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       File f=new File("D:\hello.txt");
       try{
           f.createNewFile();
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
    }
}

【案例2】File类的两个常量

import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       System.out.println(File.separator);
       System.out.println(File.pathSeparator);
    }
}

　　此处多说几句：有些同学可能认为，我直接在windows下使用进行分割不行吗？当然是可以的。但是在linux下就不是了。所以，要想使得我们的代码跨平台，更加健壮，所以，大家都采用这两个常量吧，其实也多写不了几行。

【案例3】File类中的常量改写案例1的代码：

import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       try{
           f.createNewFile();
       }catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
    }
}

【案例4】删除一个文件（或者文件夹）

import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       if(f.exists()){
           f.delete();
       }else{
           System.out.println("文件不存在");
       }
        
    }
}

【案例5】创建一个文件夹

/**
 * 创建一个文件夹
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello";
       File f=new File(fileName);
       f.mkdir();
    }
}

【案例6】列出目录下的所有文件

/**
 * 使用list列出指定目录的全部文件
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       String fileName="D:"+File.separator;
       File f=new File(fileName);
       String[] str=f.list();
       for (int i = 0; i < str.length; i++) {
           System.out.println(str[i]);
       }
    }
}

　　注意使用list返回的是String数组，。而且列出的不是完整路径，如果想列出完整路径的话，需要使用listFiles.它返回的是File的数组。

【案例7】列出指定目录的全部文件（包括隐藏文件）：

/**
 * 使用listFiles列出指定目录的全部文件
 * listFiles输出的是完整路径
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       String fileName="D:"+File.separator;
       File f=new File(fileName);
       File[] str=f.listFiles();
       for (int i = 0; i < str.length; i++) {
           System.out.println(str[i]);
       }
    }
}

【案例8】判断一个指定的路径是否为目录

/**
 * 使用isDirectory判断一个指定的路径是否为目录
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) {
       String fileName="D:"+File.separator;
       File f=new File(fileName);
       if(f.isDirectory()){
           System.out.println("YES");
       }else{
           System.out.println("NO");
       }
    }
}

10.RandomAccessFile类

　　该对象并不是流体系中的一员，其封装了字节流，同时还封装了一个缓冲区（字符数组），通过内部的指针来操作字符数组中的数据。该对象特点：该对象只能操作文件，所以构造函数接收两种类型的参数：a.字符串文件路径；b.File对象。该对象既可以对文件进行读操作，也能进行写操作，在进行对象实例化时可指定操作模式(r,rw)

　　注意：该对象在实例化时，如果要操作的文件不存在，会自动创建；如果文件存在，写数据未指定位置，会从头开始写，即覆盖原有的内容。可以用于多线程下载或多个线程同时写数据到文件。

【案例】使用RandomAccessFile写入文件

/**
 * 使用RandomAccessFile写入文件
 * */
import java.io.*;
class hello{
    public static void main(String[]args) throws IOException {
        StringfileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
        File f=new File(fileName);
        RandomAccessFile demo=newRandomAccessFile(f,"rw");
       demo.writeBytes("asdsad");
        demo.writeInt(12);
        demo.writeBoolean(true);
        demo.writeChar('A');
        demo.writeFloat(1.21f);
        demo.writeDouble(12.123);
        demo.close();  
    }
}

Java IO流的高级概念

编码问题

【案例 】取得本地的默认编码

/**
 * 取得本地的默认编码
 * */
publicclass CharSetDemo{
    public static void main(String[] args){
        System.out.println("系统默认编码为："+ System.getProperty("file.encoding"));
    }
}

【案例 】乱码的产生

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
 
/**
 * 乱码的产生
 * */
public class CharSetDemo2{
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        File file = new File("d:" + File.separator + "hello.txt");
        OutputStream out = new FileOutputStream(file);
        byte[] bytes = "你好".getBytes("ISO8859-1");
        out.write(bytes);
        out.close();
    }//输出结果为乱码，系统默认编码为GBK，而此处编码为ISO8859-1
}

对象的序列化

　　对象序列化就是把一个对象变为二进制数据流的一种方法。一个类要想被序列化，就行必须实现java.io.Serializable接口。虽然这个接口中没有任何方法，就如同之前的cloneable接口一样。实现了这个接口之后，就表示这个类具有被序列化的能力。先让我们实现一个具有序列化能力的类吧：

【案例 】实现具有序列化能力的类

import java.io.*;
/**
 * 实现具有序列化能力的类
 * */
public class SerializableDemo implements Serializable{
    public SerializableDemo(){
        
    }
    publicSerializableDemo(String name, int age){
        this.name=name;
        this.age=age;
    }
    @Override
    public String toString(){
        return "姓名："+name+"  年龄："+age;
    }
    private String name;
    private int age;
}

【案例 】序列化一个对象 – ObjectOutputStream

import java.io.Serializable;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
/**
 * 实现具有序列化能力的类
 * */
public class Person implements Serializable{
    public Person(){
     }
    public Person(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public String toString(){
        return "姓名：" +name + "  年龄：" +age;
    }
    private String name;
    private int age;
}
/**
 * 示范ObjectOutputStream
 * */
public class ObjectOutputStreamDemo{
    public static voidmain(String[] args) throws IOException{
        File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
        ObjectOutputStream oos= new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
                file));
        oos.writeObject(newPerson("rollen", 20));
        oos.close();
    }
}

【案例 】反序列化—ObjectInputStream

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
 
/**
 * ObjectInputStream示范
 * */
public class ObjectInputStreamDemo{
    public static voidmain(String[] args) throws Exception{
        File file = new File("d:" +File.separator + "hello.txt");
        ObjectInputStreaminput = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
                file));
        Object obj =input.readObject();
        input.close();
        System.out.println(obj);
    }
}

　　注意：被Serializable接口声明的类的对象的属性都将被序列化，但是如果想自定义序列化的内容的时候，就需要实现Externalizable接口。

　　当一个类要使用Externalizable这个接口的时候，这个类中必须要有一个无参的构造函数，如果没有的话，在构造的时候会产生异常，这是因为在反序列话的时候会默认调用无参的构造函数。现在我们来演示一下序列化和反序列话：

【案例 】使用Externalizable来定制序列化和反序列化操作

package IO;
 
import java.io.Externalizable;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInput;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutput;
import java.io.ObjectOutputStream;
 
/**
 * 序列化和反序列化的操作
 * */
public class ExternalizableDemo{
    public static voidmain(String[] args) throws Exception{
        ser(); // 序列化
        dser(); // 反序列话
    }
 
    public static void ser()throws Exception{
        File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
        ObjectOutputStream out= new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
                file));
        out.writeObject(newPerson("rollen", 20));
        out.close();
    }
 
    public static void dser()throws Exception{
        File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
        ObjectInputStreaminput = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
                file));
        Object obj =input.readObject();
        input.close();
       System.out.println(obj);
    }
}
 
class Person implements Externalizable{
    public Person(){
 
    }
 
    public Person(String name,int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
 
    @Override
    public String toString(){
        return "姓名：" +name + "  年龄：" +age;
    }
 
    // 复写这个方法，根据需要可以保存的属性或者具体内容，在序列化的时候使用
    @Override
    public voidwriteExternal(ObjectOutput out) throws IOException{
       out.writeObject(this.name);
        out.writeInt(age);
    }
 
    // 复写这个方法，根据需要读取内容 反序列话的时候需要
    @Override
    public voidreadExternal(ObjectInput in) throws IOException,
           ClassNotFoundException{
        this.name = (String)in.readObject();
        this.age =in.readInt();
    }
 
    private String name;
    private int age;
}

　　注意：Serializable接口实现的操作其实是吧一个对象中的全部属性进行序列化，当然也可以使用我们上使用是Externalizable接口以实现部分属性的序列化，但是这样的操作比较麻烦，

　　当我们使用Serializable接口实现序列化操作的时候，如果一个对象的某一个属性不想被序列化保存下来，那么我们可以使用transient关键字进行说明：

【案例 】使用transient关键字定制序列化和反序列化操作

package IO;
 
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
 
/**
 * 序列化和反序列化的操作
 * */
public class serDemo{
    public static voidmain(String[] args) throws Exception{
        ser(); // 序列化
        dser(); // 反序列话
    }
 
    public static void ser()throws Exception{
        File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
        ObjectOutputStream out= new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(
                file));
        out.writeObject(newPerson1("rollen", 20));
        out.close();
    }
 
    public static void dser()throws Exception{
        File file = newFile("d:" + File.separator + "hello.txt");
        ObjectInputStreaminput = new ObjectInputStream(new FileInputStream(
                file));
        Object obj =input.readObject();
        input.close();
       System.out.println(obj);
    }
}
 
class Person1 implements Serializable{
    public Person1(){
 
    }
 
    public Person1(Stringname, int age){
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
 
    @Override
    public String toString(){
        return "姓名：" +name + "  年龄：" +age;
    }
 
    // 注意这里
    private transient Stringname;
    private int age;
}

【运行结果】：

姓名：null 年龄：20