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Java - Files and I/O

java.io包几乎包含了在Java中执行输入和输出（I/O）所需的每个类。 所有这些流代表输入源和输出目的地。 java.io包中的流支持许多数据，如基元，对象，本地化字符等。

Stream

流可以定义为数据序列。 Streams有两种 -

  • InPutStream - InputStream用于从源读取数据。

  • OutPutStream - OutputStream用于将数据写入目标。

流

Java为与文件和网络相关的I/O提供强大而灵活的支持，但本教程涵盖了与流和I/O相关的非常基本的功能。 我们将逐一看到最常用的例子 -

Byte Streams

Java字节流用于执行8位字节的输入和输出。 尽管有许多与字节流相关的类，但最常用的类是FileInputStream和FileOutputStream 。 下面是一个使用这两个类将输入文件复制到输出文件的示例 -

Example 

import java.io.*;
public class CopyFile {
   public static void main(String args[]) throws IOException {  
      FileInputStream in = null;
      FileOutputStream out = null;
      try {
         in = new FileInputStream("input.txt");
         out = new FileOutputStream("output.txt");
         int c;
         while ((c = in.read()) != -1) {
            out.write(c);
         }
      }finally {
         if (in != null) {
            in.close();
         }
         if (out != null) {
            out.close();
         }
      }
   }
}

现在让我们有一个带有以下内容的文件input.txt - 

This is test for copy file.

下一步，编译上面的程序并执行它，这将导致创建output.txt文件，其内容与input.txt中的相同。 所以我们将上面的代码放在CopyFile.java文件中并执行以下操作 - 

$javac CopyFile.java
$java CopyFile

角色流

Java Byte流用于执行8位字节的输入和输出，而Java Character流用于执行16位unicode的输入和输出。 尽管有许多与字符流相关的类，但最常用的类是FileReader和FileWriter 。 虽然内部FileReader使用FileInputStream而FileWriter使用FileOutputStream，但主要区别在于FileReader一次读取两个字节，FileWriter一次写入两个字节。

我们可以重新编写上面的例子，它使用这两个类将输入文件（具有unicode字符）复制到输出文件中 -

Example 

import java.io.*;
public class CopyFile {
   public static void main(String args[]) throws IOException {
      FileReader in = null;
      FileWriter out = null;
      try {
         in = new FileReader("input.txt");
         out = new FileWriter("output.txt");
         int c;
         while ((c = in.read()) != -1) {
            out.write(c);
         }
      }finally {
         if (in != null) {
            in.close();
         }
         if (out != null) {
            out.close();
         }
      }
   }
}

现在让我们有一个带有以下内容的文件input.txt - 

This is test for copy file.

下一步，编译上面的程序并执行它，这将导致创建output.txt文件，其内容与input.txt中的相同。 所以我们将上面的代码放在CopyFile.java文件中并执行以下操作 - 

$javac CopyFile.java
$java CopyFile

标准流

所有编程语言都支持标准I/O，用户的程序可以从键盘输入，然后在计算机屏幕上产生输出。 如果您了解C或C ++编程语言，那么您必须了解三个标准设备STDIN，STDOUT和STDERR。 同样，Java提供以下三个标准流 -

  • Standard Input - 用于将数据提供给用户程序，通常键盘用作标准输入流并表示为System.in 。

  • Standard Output - 用于输出用户程序生成的数据，通常计算机屏幕用于标准输出流并表示为System.out 。

  • Standard Error - 用于输出用户程序生成的错误数据，通常计算机屏幕用于标准错误流并表示为System.err 。

以下是一个简单的程序，它创建InputStreamReader来读取标准输入流，直到用户键入“q” -

Example 

import java.io.*;
public class ReadConsole {
   public static void main(String args[]) throws IOException {
      InputStreamReader cin = null;
      try {
         cin = new InputStreamReader(System.in);
         System.out.println("Enter characters, 'q' to quit.");
         char c;
         do {
            c = (char) cin.read();
            System.out.print(c);
         } while(c != 'q');
      }finally {
         if (cin != null) {
            cin.close();
         }
      }
   }
}

让我们将上面的代码保存在ReadConsole.java文件中，并尝试编译并执行它，如下面的程序所示。 该程序继续读取并输出相同的字符，直到我们按'q' - 

$javac ReadConsole.java
$java ReadConsole
Enter characters, 'q' to quit.
1
1
e
e
q
q

读写文件 (Reading and Writing Files)

如前所述，流可以定义为数据序列。 InputStream用于从源读取数据， OutputStream用于将数据写入目标。

以下是处理输入和输出流的类层次结构。

文件IO

这两个重要的流是FileInputStream和FileOutputStream ，将在本教程中讨论。

FileInputStream

此流用于从文件中读取数据。 可以使用关键字new创建对象，并且有几种类型的构造函数可用。

以下构造函数将文件名作为字符串来创建输入流对象以读取文件 - 

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

以下构造函数接受一个文件对象来创建一个输入流对象来读取该文件。 首先，我们使用File（）方法创建一个文件对象，如下所示 - 

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

一旦掌握了InputStream对象，就会有一个辅助方法列表，可用于读取流或在流上执行其他操作。

Sr.No. 方法和描述
1

public void close() throws IOException{}

此方法关闭文件输出流。 释放与该文件关联的所有系统资源。 抛出IOException。

2

protected void finalize()throws IOException {}

此方法清除与文件的连接。 确保在没有对此流的更多引用时调用此文件输出流的close方法。 抛出IOException。

3

public int read(int r)throws IOException{}

此方法从InputStream读取指定的数据字节。 返回一个int。 返回数据的下一个字节，如果它是文件的末尾，则返回-1。

4

public int read(byte[] r) throws IOException{}

此方法将输入流中的r.length个字节读入数组。 返回读取的总字节数。 如果它是文件的结尾，则返回-1。

5

public int available() throws IOException{}

给出可以从此文件输入流中读取的字节数。 返回一个int。

还有其他重要的输入流可用，有关更多详细信息，请参阅以下链接 -

FileOutputStream

FileOutputStream用于创建文件并将数据写入其中。 如果文件尚不存在，则会在打开文件以进行输出之前创建该文件。

这里有两个构造函数，可用于创建FileOutputStream对象。

以下构造函数将文件名作为字符串来创建输入流对象以写入文件 - 

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

以下构造函数采用文件对象来创建输出流对象以写入文件。 首先，我们使用File（）方法创建一个文件对象，如下所示 - 

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

一旦掌握了OutputStream对象，就会有一个辅助方法列表，可用于写入流或在流上执行其他操作。

Sr.No. 方法和描述
1

public void close() throws IOException{}

此方法关闭文件输出流。 释放与该文件关联的所有系统资源。 抛出IOException。

2

protected void finalize()throws IOException {}

此方法清除与文件的连接。 确保在没有对此流的更多引用时调用此文件输出流的close方法。 抛出IOException。

3

public void write(int w)throws IOException{}

此方法将指定的字节写入输出流。

4

public void write(byte[] w)

将w.length个字节从提到的字节数组写入OutputStream。

还有其他重要的输出流可用，有关更多详细信息，请参阅以下链接 -

Example

以下是演示InputStream和OutputStream的示例 - 

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");
      }	
   }
}

上面的代码将创建文件test.txt并以二进制格式写入给定的数字。 同样是stdout屏幕上的输出。

文件导航和I/O.

我们将通过其他几个类来了解文件导航和I/O的基础知识。

Java目录

目录是一个文件，它可以包含其他文件和目录的列表。 使用File对象创建目录，列出目录中可用的文件。 有关完整的详细信息，请检查可以在File对象上调用的所有方法的列表以及与目录相关的内容。

创建目录

有两种有用的File实用程序方法，可用于创建目录 -

  • mkdir( )方法创建一个目录，成功时返回true，失败时返回false。 失败表示File对象中指定的路径已存在，或者由于整个路径尚不存在而无法创建目录。

  • mkdirs()方法创建目录和目录的所有父mkdirs() 。

以下示例创建“/ tmp/user/java/bin”目录 -

Example 

import java.io.File;
public class CreateDir {
   public static void main(String args[]) {
      String dirname = "/tmp/user/java/bin";
      File d = new File(dirname);
      // Create directory now.
      d.mkdirs();
   }
}

编译并执行上面的代码来创建“/ tmp/user/java/bin”。

Note - Java根据约定自动处理UNIX和Windows上的路径分隔符。 如果在Windows版本的Java上使用正斜杠（/），则路径仍将正确解析。

上市目录

您可以使用File对象提供的list( )方法列出目录中可用的所有文件和目录，如下所示 -

Example 

import java.io.File;
public class ReadDir {
   public static void main(String[] args) {
      File file = null;
      String[] paths;
      try {      
         // create new file object
         file = new File("/tmp");
         // array of files and directory
         paths = file.list();
         // for each name in the path array
         for(String path:paths) {
            // prints filename and directory name
            System.out.println(path);
         }
      } catch (Exception e) {
         // if any error occurs
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

这将根据/tmp目录中可用的目录和文件产生以下结果 -

Output 

test1.txt
test2.txt
ReadDir.java
ReadDir.class
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