《文件和数据流》PPT课件.ppt

第七章第七章 文件和数据流文件和数据流浙江工业大学浙江工业大学计算机学院计算机学院赵小敏赵小敏http:/210.32.200.159:9001主要内容l流的基本概念流的基本概念l字节流字节流l字符流字符流l文件类文件类l随机读写文件随机读写文件l对象序列化对象序列化7.1流的基本概念流的基本概念l数据流数据流是从源到目的的字节的有序序列，先进先出。是从源到目的的字节的有序序列，先进先出。l两种基本流两种基本流:InputStream(输入流输入流)和和OutputStream(输出流输出流)Java的标准输入输出的标准输入输出l标准输入输出是指在命令行方式下的输入输出标准输入输出是指在命令行方式下的输入输出方式。方式。lJava通过通过System.in、System.out和和System.err来实现标准输入输出和标准错误输来实现标准输入输出和标准错误输出。出。l每当每当main方法被执行时方法被执行时,就自动生成就自动生成System.in、System.out和和System.err三个三个对象。对象。Java的标准输入输出的标准输入输出lSystem.in是字节输入流InputStream类的一个对象，其中有read方法从键盘读入数据：publicintread()throwsIOExceptionpublicintread(byteb)throwsIOExceptionlSystem.out是流PrintStream类的一个对象，其中print和println方法向屏幕输出数据。lSystem.err是流PrintStream类的一个对象，用于向屏幕输出错误信息。例1：输入输出的实例1.publicclassStdin_out2.publicstaticvoidmain(Stringargs)3.bytebuffer=newbyte200;4.inti,d=0,count=0;5.System.out.print(Inputastring:);6.try7.count=System.in.read(buffer);8.catch(Exceptione)9.System.err.println(发生异常：发生异常：+e.toString();10.11.for(i=0;i=count-1;i+)12.System.out.print(char)bufferi);13.System.out.println(count);14.System.out.println(Inputtenchar:);15.for(i=1;i=10;i+)16.try17.d=System.in.read();18.System.out.println(char)d);19.catch(Exceptione)20.System.err.println(发生异常：发生异常：+e.toString();21.22.23.Java的数据流的数据流lJava的数据流都在的数据流都在java.io包里包里lJava的数据流根据操作的数据流分为的数据流根据操作的数据流分为字节流字节流和和字字符流符流l字节流：流中的数据以字节流：流中的数据以8位字节为单位进行读写，位字节为单位进行读写，以以InputStream和和OutputStream为基础类。为基础类。l字符流：流中的数据以字符流：流中的数据以16位字节为单位进行读写，位字节为单位进行读写，以以Reader和和Writer为基础类。为基础类。7.2字节流字节流lInputStream和和OutputStream分别是字节输分别是字节输入流和字节输出流的超类入流和字节输出流的超类lInputStream和和OutputStream提供许多用于提供许多用于字节输入输出的方法，包括：字节输入输出的方法，包括：1.数据的读取数据的读取2.数据的写入数据的写入3.标记位置标记位置4.获取数据量获取数据量5.关闭数据流关闭数据流字节输入流字节输入流InputStream类的层次结构类的层次结构InputStream 方法方法n三个基本read()方法intread()/读一个字节返回intread(byte)/将数据读入byte,返回读的字节数intread(byte,intoffset,intlength)n其它方法voidclose()/关闭流。自顶向下关闭Filterstreamintavailable()/返回未读的字节数longskip(longn)/跳过n个字节booleanmarkSupported()/测试打开的流是否支持书签voidmark(int)/标记当前流，并建立int大小缓冲区voidreset()/返回标签出字节输出流字节输出流OutputStream类层次类层次OutputStream方法方法n三个基本的write()方法voidwrite(int)/写一个字节voidwrite(byte)/写一个字节数组voidwrite(byte,intoffset,intlength)n其它方法voidclose()voidflush()/强行写字节文件输入输出流：字节文件输入输出流：FileInputStream和FileOutputStreamlFileInputStream和FileOutputStream实现了对文件的顺序访问，以字节为单位对文件进行读写操作，主要有这样几步：1.创建文件输入输出流的对象2.用文件读写方法读写数据3.关闭数据流。1、创建文件输入输出流对象、创建文件输入输出流对象(1)创建FileInputStream的对象，打开要读取数据的文件FileInputStream的构造方法是：1.publicFileInputStream(Stringname)throwsFileNotFoundException2.publicFileInputStream(Filefile)throwsFileNotFoundExceptionn如下面语句可以创建文件的输入流对象，并打开要读取数据的文件D:/java/temp/mytext.txt：nFileInputStreamrf=newFileInputStream(“D:/java/temp/mytext.txt”);1、创建文件输入输出流对象、创建文件输入输出流对象(2)创建FileOutputStream的对象,打开要写入数据的文件FileOutputStream的构造方法是：1.publicFileOutputStream(Stringname)throwsFileNotFoundException2.publicFileOutputStream(Stringname,booleanappend)throwsFileNotFoundException3.publicFileOutputStream(Filefile)throwsFileNotFoundExceptionn其中：其中：name是要打开的文件名，是要打开的文件名，file是文件类是文件类File的的对象。如下面语句可以创建文件的输出流对象，并打对象。如下面语句可以创建文件的输出流对象，并打开要写入数据的文件开要写入数据的文件D:/java/temp/mytext.txt：nFileOutputStreamwf=newFileOutputStream(“D:/java/temp/mytext.txt”);2、对文件进行读写的方法、对文件进行读写的方法(1)用用read方法读取文件的数据方法读取文件的数据1.publicintread()throwsIOException/返回从返回从文件中读取的一个字节。文件中读取的一个字节。2.publicintread(byteb)throwsIOException3.publicintread(byteb,intoff,intlen)throwsIOException/返回读取的字节数返回读取的字节数,若若b的长度为的长度为0，返回，返回0。2、对文件进行读写的方法、对文件进行读写的方法(2)用用write方法将数据写入文件方法将数据写入文件1.publicvoidwrite(intb)throwsIOException/向文件写入一个字节，向文件写入一个字节，b是是int类型，所以将类型，所以将b的低的低8位写入位写入2.publicvoidwrite(byteb)throwsIOException3.publicvoidwrite(byteb,intoff,intlen)throwsIOException/将字节数组写入文件，将字节数组写入文件，其中其中off是是b中的起始位置，中的起始位置，len是写入的最大长度。是写入的最大长度。3、字节文件流的关闭、字节文件流的关闭l当读写操作完毕时，要关闭输入或输出流，释放当读写操作完毕时，要关闭输入或输出流，释放相关的系统资源。相关的系统资源。l如果发生如果发生I/O错误，抛出错误，抛出IOException异常。异常。l关闭数据流的方法是：关闭数据流的方法是：publicvoidclose()throwsIOException例例2：读取文件内容并显示在屏幕：读取文件内容并显示在屏幕1.importjava.io.*;2.publicclassFileIn3.publicstaticvoidmain(Stringargs)4.try5.FileInputStreamrf=newFileInputStream(H:/java/temp/mytext.txt);6.intb;7.while(b=rf.read()!=-1)8.System.out.print(char)b);9.rf.close();10.catch(IOExceptionie)11.System.out.println(ie);12.catch(Exceptione)13.System.out.println(e);14.15.16.例例3：复制文件：复制文件1.importjava.io.*;2.publicclassFileIn_Out3.publicstaticvoidmain(Stringargs)4.try5.FileInputStreamrf=newFileInputStream(D:/java/temp/file1.txt);6.FileOutputStreamwf=newFileOutputStream(D:/java/temp/file2.txt);7.byteb=newbyte512;8.intcount=-1;9.while(count=rf.read(b,0,512)!=-1)10.wf.write(b,0,count);11.12.rf.close();13.wf.close();14.15.catch(IOExceptionie)16.System.out.println(ie.toString();17.18.catch(Exceptione)19.System.out.println(e.toString();20.21.22.7.3字符流字符流l类类Reader是字符输入流的抽象超类，其提供的方是字符输入流的抽象超类，其提供的方法与法与InputStream类似，只是将基于类似，只是将基于Byte的参数改的参数改为基于为基于Char。l类类Writer是字符输出流的抽象超类，其提供的方法是字符输出流的抽象超类，其提供的方法与与OutputStream类似，只是将基于类似，只是将基于Byte的参数改的参数改为基于为基于Char。lReader和和Writer类实现字节和字符间的自动转换。类实现字节和字符间的自动转换。l每一个核心输入、输出流，都有相应的每一个核心输入、输出流，都有相应的Reader和和Writer版本。版本。Reader的类层次结构的类层次结构Reader的基本方法的基本方法intread()；/读单个字符intread(charcbuf)；/读字符放入数组中intread(charcbuf,intoffset,intlength)；/读字符放入数组的指定位置voidclose()/关闭流。longskip(longn)/跳过n个字符booleanmarkSupported()/测试打开的流是否支持书签voidmark(int)/标记当前流，并建立int大小缓冲区voidreset()/返回标签出booleanready()/测试当前流是否准备好进行读Writer的类层次结构的类层次结构Writer的基本方法的基本方法intwrite(intc);/写单个字符写单个字符intwrite(charcbuf);/写字符数组写字符数组intwrite(charcbuf,intoffset,intlength);intwrite(Stringstr);intwrite(Stringstr,intoffset,intlength);voidclose()voidflush()/强行写强行写字符文件输入输出流：字符文件输入输出流：FileReader和和FileWritelFileReader和和Filewriter类用于字符文件的输入类用于字符文件的输入和输出和输出l读写文件的过程：读写文件的过程：1.先创建对象打开文件先创建对象打开文件2.然后用读写方法从文件中读取数据或将数据写然后用读写方法从文件中读取数据或将数据写入文件入文件3.最后关闭数据流。最后关闭数据流。1、创建字符流文件对象，打开文件、创建字符流文件对象，打开文件l创建FileReader或Filewriter对象，打开要读写的文件lFileReader的构造方法：publicFileReader(Stringfilename)publicFileReader(Filefile)lFileWriter的构造方法：publicFlieWriter(Stringfilename)publicFilewriter(Filefile)2、字符文件流的读写、字符文件流的读写l用从超类继承的read和write方法可以对打开的文件进行读写l读取文件数据的方法：intread()throwsIOExceptionintread(charb)throwsIOExceptionintread(charb,intoff,intlen)throwsIOExceptionl数据写入到文件的方法：voidwrite(charb)throwsIOExceptionvoidwrite(charb)throwsIOExceptionvoidwrite(charb,intoff,intlen)throwsIOException3、字符文件流的关闭、字符文件流的关闭l对文件操作完毕要用close方法关闭数据流。publicvoidclose()throwsIOException例例5:从键盘输入一行文字，写入文件从键盘输入一行文字，写入文件file3.txt中中1.importjava.io.*;2.publicclassFilecharOut3.publicstaticvoidmain(Stringargs)4.charc=newchar512;5.byteb=newbyte512;6.intn,i;7.try8.FileWriterwf=newFileWriter(file3.txt);9.n=System.in.read(b);10.for(i=0;in;i+)11.ci=(char)bi;12.wf.write(c);13.wf.close();14.15.catch(IOExceptione)16.System.out.println(e);17.18.19.字符缓冲流字符缓冲流:BufferedReader和和BufferedWriterlBufferedReader和和BufferedWriter类以缓冲区方类以缓冲区方式对数据进行输入输出。式对数据进行输入输出。1.BufferedReader用于字符缓冲输入，构造方法如用于字符缓冲输入，构造方法如下：下：publicBufferedReader(Readerin)publicBufferedReader(Readerin,intsz)其中：其中：in为超类为超类Reader的对象，的对象，sz为用户设定的为用户设定的缓冲区大小。缓冲区大小。2.BufferedWriter类类lBufferedwriter用于字符缓冲流输出，构造方法为：publicBufferedWriter(Writerout)publicBufferedwriter(Writerout,intsz)其中：out为超类Writer的对象，sz为用户设定的缓冲区大小。例例6：从键盘输入文字存入文件，再读出加上行号后打印在屏幕：从键盘输入文字存入文件，再读出加上行号后打印在屏幕1.importjava.io.*;2.publicclassBufferDemo3.publicstaticvoidmain(Stringargs)4.Stringf=f.txt;5.Stringstr=;6.inti=0;7.try8.BufferedReaderkeyIn=newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in);9.BufferedWriterbw=newBufferedWriter(newFileWriter(f);10.BufferedReaderbr=newBufferedReader(newFileReader(f);11.System.out.println(Pleaseinputfiletext:);12.while(!(str=keyIn.readLine().equals(exit)13.bw.write(str,0,str.length();14.bw.newLine();15.16.bw.close();17.while(str=br.readLine()!=null)18.i+;19.System.out.println(i+:+str);20.21.catch(IOExceptione)22.23.字节流与字符流的比较字节流与字符流的比较lReader和InputStream以及Writer与OutputStream定义的API类似，但操作的数据类型不同。l所有的流InputStream、OutputStream、Reader、Writer在创建时自动打开；程序中可以调用close方法关闭流，否则Java运行环境的垃圾收集器将隐含将流关闭。7.4文件类文件类l创建文件流：常用文件名或创建文件流：常用文件名或File类的对象创建文类的对象创建文件流。件流。l文件过滤：将符合条件的文件选择出来进行操作，文件过滤：将符合条件的文件选择出来进行操作，通过接口通过接口FileFilter和和FilenameFilter来实现。来实现。文件类文件类Filel提供对文件进行创建目录、创建临时文件、改变提供对文件进行创建目录、创建临时文件、改变文件名、删除文件等操作文件名、删除文件等操作l提供获取文件信息的方法，如文件名、文件路径提供获取文件信息的方法，如文件名、文件路径和文件长度等和文件长度等lFile类的构造方法：类的构造方法：1.publicFile(Stringpathname)2.publicFile(Stringparent,Stringchild)3.publicFile(Fileparent,Stringchild)4.publicFile(URIuri)File类的方法类的方法1、访问文件对象publicStringgetName()publicStringgetPath()publicStringgetAbsolutePath()publicStringgetParent()publicFilegetParentFile()2、文件操作publicbooleanrenameTo(Filedest)publicbooleandelete()File类的方法类的方法(续续)3、获得文件的属性、获得文件的属性publiclonglength()publicbooleanexists()publiclonglastMoidfied()4、目录操作、目录操作publicbooleanmkdir()publicStringlist()publicFilelistFiles();例8：文件类的使用1.importjava.io.*;2.importjava.util.*;3.publicclassFile_ex4.voidFileInformation(Filef)5.System.out.println(f.getName();6.System.out.println(f.getAbsolutePath();7.System.out.println(f.getParent();8.System.out.println(f.length();9.System.out.println(newDate(f.lastModified();10.11.voidDirectoryInformation(Filed)12.System.out.println(d.getName();13.System.out.println(d.getParent();14.inti=0;15.Stringlt=d.list();16.while(ilt.length)17.System.out.println(lti);18.i+;19.20.例8：文件类的使用(续)21.publicstaticvoidmain(Stringargs)22.Filef=newFile(D:/java/2007-2Java/code/ch08,file1.txt);23.Filed=newFile(D:/java/2007-2Java/code/ch08/data2);24.Filed1=newFile(D:/java/2007-2Java/code/ch08/data2/data3);25.File_exfe=newFile_ex();26.fe.FileInformation(f);27.fe.DirectoryInformation(d);28.d1.mkdir();29.30.练习练习1:阅读下面的程序阅读下面的程序,写出带划线语句或注释，并写出写出带划线语句或注释，并写出该程序的作用。该程序的作用。1.importjava.io.*;2.publicclassTest3.publicstaticvoidmain(Stringargs)4.scanFiles(c:/);5.6.publicstaticvoidscanFiles(Stringpath)7.if(path=null)8.return;9.Filef=newFile(path);/_10.if(!f.exists()11.return;12.if(f.isFile()/_13.System.out.println(f.getAbsolutePath();14.else15.Filedir=f.listFiles();16.for(inti=0;idir.length;i+)17.scanFiles(diri.getAbsolutePath();/_18.19.20.练习练习2：打印某目录下：打印某目录下(包含子目录包含子目录)所有文件的规范路径名和文所有文件的规范路径名和文件大小件大小1.importjava.io.*;2.publicclassFile_Size3.publicstaticvoidmain(Stringargs)throwsIOException4.Filefiles=newFile(.);5.listPath(files);6.7.publicstaticvoidlistPath(Filef)throwsIOException8.Stringfile_list=f.list();9.for(inti=0;i0)10.pre=filterstr.substring(0,i);11.if(i=-1&j0)12.pre=filterstr.substring(0,j-1);13.if(j=0)14.ext=filterstr.substring(j+1);15.例例9：显示：显示C:windows目录下目录下.exe文件。文件。17.publicbooleanaccept(Filedir,Stringfilename)18.booleany=true;19.try20.filename=filename.toLowerCase();21.y=filename.startsWith(pre)&filename.endsWith(ext);22.23.catch(NullPointerExceptione)24.returny;25.26.27.publicclassDis_File28.publicstaticvoidmain(Stringargs)29.Filef=newFile(c:windows);30.ListFilterls=newListFilter(*.exe);31.System.out.println(f.getAbsolutePath();32.Stringstr=f.list(ls);33.for(inti=0;istr.length;i+)34.System.out.println(stri);35.36.7.5 文件的随机读写文件的随机读写l在文件的任意位置读或写数据,而且可以同时进行读和写的操作。lRandomAccessFile类提供的对文件随机访问方式。lRandomAccessFile的构造方法publicRandomAccessFile(Filefile,Stringmode)throwsFileNotfoundExceptionpublicRandomAccessFile(Stringname,Stringmode)throwsFileNotfoundExceptionfile和name是文件对象和文件名字符串。mode是对访问方式的设定：r表示读，w表示写，rw表示读写RandomAccessFile的方法的方法publiclonglength()返回文件的长度publicvoidseek(longpos)改变文件指针的位置publicfinalintreadInt()读一个整型数据publicfinalvoidwriteInt(intv)写入一个整型数据publiclonggetFilePointer()返回文件指针的位置publicvoidclose()关闭文件例例10：随机访问文件的演示程序：随机访问文件的演示程序1.importjava.io.IOException;2.importjava.io.RandomAccessFile;3.publicclassRandomAccessFileDemo4.publicstaticvoidmain(Stringargs)5.try6.RandomAccessFilef=newRandomAccessFile(test.txt,rw);7.inti;8.doubled;9.for(i=0;i10;i+)10.f.writeDouble(Math.PI*i);11.f.seek(16);12.f.writeDouble(0);13.f.seek(0);14.for(i=0;i10;i+)15.d=f.readDouble();16.System.out.println(+i+:+d);17.18.f.close();19.20.catch(IOExceptione)21.System.err.println(发生异常发生异常:+e);22.e.printStackTrace();23.24.25.7.6 对象序列化n序列化的过程就是对象写入字节流和从字节序列化的过程就是对象写入字节流和从字节流中读取对象。将对象状态转换成字节流之流中读取对象。将对象状态转换成字节流之后，可以用后，可以用java.io包中的各种字节流类将其包中的各种字节流类将其保存到文件中，管道到另一线程中或通过网保存到文件中，管道到另一线程中或通过网络连接将对象数据发送到另一主机。络连接将对象数据发送到另一主机。n对象序列化的典型应用对象序列化的典型应用在在RMI、Socket、JMS、EJB都有应用都有应用程序版本升级问题程序版本升级问题序列化机制n序列化分为两部分：序列化和反序列化。序列化分为两部分：序列化和反序列化。n序列化是将数据分解成字节流，以便存储在文序列化是将数据分解成字节流，以便存储在文件中或在网络上传输。件中或在网络上传输。n反序列化是打开字节流并重构对象。反序列化是打开字节流并重构对象。n对象序列化不仅要将基本数据类型转换成字节对象序列化不仅要将基本数据类型转换成字节表示，有时还要恢复数据。恢复数据要求有恢表示，有时还要恢复数据。恢复数据要求有恢复数据的对象实例。复数据的对象实例。定制对象序列化n实现接口的类对象可以转换成字节流或从字节流恢复。实现接口的类对象可以转换成字节流或从字节流恢复。publicclassSerializableClassimplementsSerializableStringtoday=Today:;transientDatetodayDate=newDate();n只有对象的数据被保存，方法与构造函数不被序列化。只有对象的数据被保存，方法与构造函数不被序列化。n声明为声明为transient或或static的变量不能被序列化。的变量不能被序列化。处理对象流(序列化过程和反序列化过程)n负责将对象写入字节流n从字节流重构对象。序列化过程序列化过程:序列化序列化todaysdate到一个文件中到一个文件中 FileOutputStreamf=newFileOutputStream(tmp);ObjectOutputStreams=newObjectOutputStream(f);s.writeObject(Today);s.writeObject(newDate();s.flush();反序列化过程反序列化过程:从文件中反序列化从文件中反序列化String对象和对象和Date对象对象FileInputStreamin=newFileInputStream(tmp);ObjectInputStreams=newObjectInputStream(in);Stringtoday=(String)s.readObject();Datedate=(Date)s.readObject();例：将Student对象序列化1.importjava.io.Serializable;2.publicclassStudentimplementsSerializable3.staticfinallongserialVersionUID=123456L;4.Stringm_name;5.intm_id;6.intm_height;7./intm_weight;8.publicStudent(Stringname,intid,inth)9.m_name=name;10.m_id=id;11.m_height=h;12.13.publicvoidoutput()14.System.out.println(姓名姓名:+m_name);15.System.out.println(学号学号:+m_id);16.System.out.println(身高身高:+m_height);17.18.例：将Student对象数据写入object.dat1.importjava.io.FileOutputStream;2.importjava.io.ObjectOutputStream;3.publicclassWriteObject4.publicstaticvoidmain(Stringargs)5.try6.ObjectOutputStreamf=newObjectOutputStream(7.newFileOutputStream(object.dat);8.Students=newStudent(张三张三,2003001,172);9.f.writeObject(s);10.s.output();11.f.close();12.13.catch(Exceptione)14.System.err.println(发生异常发生异常:+e);15.e.printStackTrace();16.17.18.例：从object.dat读出Student对象数据1.importjava.io.FileInputStream;2.importjava.io.ObjectInputStream;3.publicclassReadObject4.publicstaticvoidmain(Stringargs)5.try6.ObjectInputStreamf=newObjectInputStream(7.newFileInputStream(object.dat);8.Students=(Student)(f.readObject();9.s.output();10.f.close();11.12.catch(Exceptione)13.System.err.println(发生异常发生异常:+e);14.e.printStackTrace();15.16.17.1.importjava.io.*;2.publicclassTest3.publicstaticvoidmain(Stringargv)4.;/创建创建Test对象，对象名为对象，对象名为t5.System.out.println(t.fliton();6.7.publicintfliton()8.try9./第第10行的含义是：行的含义是：10.FileInputStreamdin=newFileInputStream(test.txt);11.din.read();12.catch(IOExceptionioe)/第第12行的含义是：行的含义是：13.System.out.println(one);14.return-1;15.16.finally17.System.out.println(two);18.19.return0;20.21.如果文件如果文件test.txt与与Test.java在同一个目录下，在同一个目录下，test.txt中仅中仅有一行字符串有一行字符串“helloworld!”，运行结果是什么？，运行结果是什么？练习练习1：阅读下面的程序：阅读下面的程序Test.java，先填写空格的内容，然，先填写空格的内容，然后写出运行结果后写出运行结果:练习2:文件拷贝编写一个拷贝任意类型文件的类程序CopyFile.java，该类就只有一个方法copy()，方法声明如下：publicbooleancopy(StringfromFileName,StringtoFileName,booleanoverride)其中，参数1：fromFileName源文件名；参数2：toFileName目标文件名；参数3：override目标文件存在时是否覆盖。若文件拷贝成功，则copy()方法返回true，否则返回false。1.classCopyFile2.publicbooleancopy(StringfromFileName,StringtoFileName,booleanoverride)3.FilefromFile=newFile(fromFileName);4.FiletoFile=newFile(toFileName);5.if(!fromFile.exists()|!fromFile.isFi