Java 流(Stream)、檔案(File)和IO

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Java.io包幾乎包含了所有操作輸入、輸出需要的類。所有這些流類代表了輸入源和輸出目標。

Java.io包中的流支援很多種格式，比如：基本類型、對象、本地化字元集等等。

一個流可以理解為一個資料的序列。輸入資料流表示從一個源讀取資料，輸出資料流表示向一個目標寫資料。

Java為I/O提供了強大的而靈活的支援，使其更廣泛地應用到檔案傳輸和網路編程中。

但本文講述最基本的和流與I/O相關的功能。我們將通過一個個例子來學習這些功能。

讀取控制台輸入

Java的控制台輸入由System.in完成。

為了獲得一個綁定到控制台的字元流，你可以把System.in封裝在一個BufferedReader 對象中來建立一個字元流。

下面是建立BufferedReader的基本文法：

BufferedReader br = new BufferedReader(new                       InputStreamReader(System.in));

BufferedReader對象建立後，我們便可以使用read()方法從控制台讀取一個字元，或者用readLine()方法讀取一個字串。

從控制台讀取多字元輸入

從BufferedReader對象讀取一個字元要使用read()方法，它的文法如下：

int read( ) throws IOException

每次調用read()方法，它從輸入資料流讀取一個字元並把該字元作為整數值返回。 當流結束的時候返回-1。該方法拋出IOException。

下面的程式示範了用read()方法從控制台不斷讀取字元直到使用者輸入"q"。

// 使用 BufferedReader 在控制台讀取字元import java.io.*;public class BRRead {   public static void main(String args[]) throws IOException   {      char c;      // 使用 System.in 建立 BufferedReader       BufferedReader br = new BufferedReader(new                          InputStreamReader(System.in));      System.out.println("Enter characters, ‘q‘ to quit.");      // 讀取字元      do {         c = (char) br.read();         System.out.println(c);      } while(c != ‘q‘);   }}

以上執行個體編譯運行結果如下:

Enter characters, ‘q‘ to quit.123abcq123abcq

從控制台讀取字串

從標準輸入讀取一個字串需要使用BufferedReader的readLine()方法。

它的一般格式是：

String readLine( ) throws IOException

下面的程式讀取和顯示字元行直到你輸入了單詞"end"。

// 使用 BufferedReader 在控制台讀取字元import java.io.*;public class BRReadLines {   public static void main(String args[]) throws IOException   {      // 使用 System.in 建立 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"));   }}

以上執行個體編譯運行結果如下:

Enter lines of text.Enter ‘end‘ to quit.This is line oneThis is line oneThis is line twoThis is line twoendend

控制台輸出

在此前已經介紹過，控制台的輸出由 print( ) 和println( )完成。這些方法都由類PrintStream 定義，System.out是該類對象的一個引用。

PrintStream 繼承了OutputStream類，並且實現了方法write()。這樣，write()也可以用來往控制台寫操作。

PrintStream 定義write()的最簡單格式如下所示：

void write(int byteval)

該方法將byteval的低八位位元組寫到流中。

執行個體

下面的例子用write()把字元"A"和緊跟著的分行符號輸出到螢幕：

import java.io.*;// 示範 System.out.write().public class WriteDemo {   public static void main(String args[]) {      int b;       b = ‘A‘;      System.out.write(b);      System.out.write(‘\n‘);   }}

運行以上執行個體在輸出視窗輸出"A"字元

A

注意：write()方法不經常使用，因為print()和println()方法用起來更為方便。

讀寫檔案

如前所述，一個流被定義為一個資料序列。輸入資料流用於從源讀取資料，輸出資料流用於向目標寫資料。

是一個描述輸入資料流和輸出資料流的類層次圖。

 

下面將要討論的兩個重要的流是FileInputStream 和FileOutputStream：

FileInputStream

該流用於從檔案讀取資料，它的對象可以用關鍵字new來建立。

有多種構造方法可用來建立對象。

可以使用字串類型的檔案名稱來建立一個輸入資料流對象來讀取檔案：

InputStream f = new FileInputStream("C:/java/hello");

也可以使用一個檔案對象來建立一個輸入資料流對象來讀取檔案。我們首先得使用File()方法來建立一個檔案對象：

File f = new File("C:/java/hello");InputStream f = new FileInputStream(f);

建立了InputStream對象，就可以使用下面的方法來讀取流或者進行其他的流操作。

序號	方法及描述
1	public void close() throws IOException{} 關閉此檔案輸入資料流並釋放與此流有關的所有系統資源。拋出IOException異常。
2	protected void finalize()throws IOException {} 這個方法清除與該檔案的串連。確保在不再引用檔案輸入資料流時調用其 close 方法。拋出IOException異常。
3	public int read(int r)throws IOException{} 這個方法從InputStream對象讀取指定位元組的資料。返回為整數值。返回下一位元組資料，如果已經到結尾則返回-1。
4	public int read(byte[] r) throws IOException{} 這個方法從輸入資料流讀取r.length長度的位元組。返回讀取的位元組數。如果是檔案結尾則返回-1。
5	public int available() throws IOException{} 返回下一次對此輸入資料流調用的方法可以不受阻塞地從此輸入資料流讀取的位元組數。返回一個整數值。

除了InputStream外，還有一些其他的輸入資料流，更多的細節參考下面連結：

• ByteArrayInputStream
• DataInputStream

FileOutputStream

該類用來建立一個檔案並向檔案中寫資料。

如果該流在開啟檔案進行輸出前，目標檔案不存在，那麼該流會建立該檔案。

有兩個構造方法可以用來建立FileOutputStream 對象。

使用字串類型的檔案名稱來建立一個輸出資料流對象：

OutputStream f = new FileOutputStream("C:/java/hello") 

也可以使用一個檔案對象來建立一個輸出資料流來寫檔案。我們首先得使用File()方法來建立一個檔案對象：

File f = new File("C:/java/hello");OutputStream f = new FileOutputStream(f);

建立OutputStream 對象完成後，就可以使用下面的方法來寫入流或者進行其他的流操作。

序號	方法及描述
1	public void close() throws IOException{} 關閉此檔案輸入資料流並釋放與此流有關的所有系統資源。拋出IOException異常。
2	protected void finalize()throws IOException {} 這個方法清除與該檔案的串連。確保在不再引用檔案輸入資料流時調用其 close 方法。拋出IOException異常。
3	public void write(int w)throws IOException{} 這個方法把指定的位元組寫到輸出資料流中。
4	public void write(byte[] w) 把指定數組中w.length長度的位元組寫到OutputStream中。

除了OutputStream外，還有一些其他的輸出資料流，更多的細節參考下面連結：

• ByteArrayOutputStream
• DataOutputStream

執行個體

下面是一個示範InputStream和OutputStream用法的例子：

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");   }       }}

上面的程式首先建立檔案test.txt，並把給定的數字以二進位形式寫進該檔案，同時輸出到控制台上。

以上代碼由於是二進位寫入，可能存在亂碼，你可以使用以下代碼執行個體來解決亂碼問題：

//檔案名稱 :fileStreamTest2.javaimport java.io.*;public class fileStreamTest2{    public static void main(String[] args) throws IOException {                File f = new File("a.txt");        FileOutputStream fop = new FileOutputStream(f);        // 構建FileOutputStream對象,檔案不存在會自動建立                OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(fop, "UTF-8");        // 構建OutputStreamWriter對象,參數可以指定編碼,預設為作業系統預設編碼,windows上是gbk                writer.append("中文輸入");        // 寫入到緩衝區                writer.append("\r\n");        //換行                writer.append("English");        // 重新整理緩衝沖,寫入到檔案,如果下面已經沒有寫入的內容了,直接close也會寫入                writer.close();        //關閉寫入流,同時會把緩衝區內容寫入檔案,所以上面的注釋掉                fop.close();        // 關閉輸出資料流,釋放系統資源        FileInputStream fip = new FileInputStream(f);        // 構建FileInputStream對象                InputStreamReader reader = new InputStreamReader(fip, "UTF-8");        // 構建InputStreamReader對象,編碼與寫入相同        StringBuffer sb = new StringBuffer();        while (reader.ready()) {            sb.append((char) reader.read());            // 轉成char加到StringBuffer對象中        }        System.out.println(sb.toString());        reader.close();        // 關閉讀取流                fip.close();        // 關閉輸入資料流,釋放系統資源    }}

檔案和I/O

還有一些關於檔案和I/O的類，我們也需要知道：

• File Class(類)
• FileReader Class(類)
• FileWriter Class(類)

Java中的目錄建立目錄：

File類中有兩個方法可以用來建立檔案夾：

• mkdir( )方法建立一個檔案夾，成功則返回true，失敗則返回false。失敗表明File對象指定的路徑已經存在，或者由於整個路徑還不存在，該檔案夾不能被建立。
• mkdirs()方法建立一個檔案夾和它的所有父資料夾。

下面的例子建立 "/tmp/user/java/bin"檔案夾：

import java.io.File;public class CreateDir {   public static void main(String args[]) {      String dirname = "/tmp/user/java/bin";      File d = new File(dirname);      // 現在建立目錄      d.mkdirs();  }}

編譯並執行上面代碼來建立目錄"/tmp/user/java/bin"。

注意：Java在UNIX和Windows自動按約定分辨檔案路徑分隔字元。如果你在Windows版本的Java中使用分隔字元(/) ，路徑依然能夠被正確解析。

讀取目錄

一個目錄其實就是一個File對象，它包含其他檔案和檔案夾。

如果建立一個File對象並且它是一個目錄，那麼調用isDirectory( )方法會返回true。

可以通過調用該對象上的list()方法，來提取它包含的檔案和檔案夾的列表。

下面展示的例子說明如何使用list()方法來檢查一個檔案夾中包含的內容：

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( "Directory of " + 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] + " is a directory");            } else {               System.out.println(s[i] + " is a file");            }         }      } else {         System.out.println(dirname + " is not a directory");    }  }}

以上執行個體編譯運行結果如下：

Directory of /tmpbin is a directorylib is a directorydemo is a directorytest.txt is a fileREADME is a fileindex.html is a fileinclude is a directory

Java 流(Stream)、檔案(File)和IO