搜索
第10章I/O系统教学提示：从本章开始，将介绍Java中较为高级的内容。本章介绍Java的I/O(输入/输出)系统，主要包括文件的基本操作，Java中流的概念及其应用，以及随机访问文件。学习完本章内容后，读者对Java的I/O系统将有一个整体上的认识，并有能力实现一般的输入/输出应用。教学目标：熟悉对文件及目录的基本操作，熟悉JavaI/O系统中各个类的作用及它们之间的关系，掌握随机访问文件的方法。通过上机实践，掌握上述内容的综合应用。10.1文件的基本操作对于任何程序设计语言的I/O系统来说，在对文件进行读写数据操作(不管以何种方式进行)之前，如何找到或定位正确的文件(或目录)，如何获取文件(或目录)的属性信息(如是否只读、修改时间、文件大小等)，如何创建和删除文件(或目录)，是首先必须解决的基础性问题。对文件(及目录)的这些基本操作，是整个I/O系统的基石。本节就先介绍Java提供的用以协助处理文件(及目录)相关事务的类File。10.1.1获取文件名清单10.1.2获取文件属性信息10.1.3建立和删除文件10.1.1获取文件名清单类File的名字很容易让人产生误解，以为File对象代表的就是文件，事实上并不只是如此。File对象不仅可以与文件建立关联，而且可以与目录建立关联，还可以与一组文件或目录建立关联，甚至可以及一组文件及目录的混合体建立关联。如果File对象与一组文件或目录甚至这两者的混合体相关联，可以使用该对象的list()方法获取它们的名称列表。list()方法返回一个String数组，每个数组元素为一个文件或目录的名称。返回10.1.2获取文件属性信息File对象拥有很多获取相关联文件的属性信息的方法，它们的详细介绍见表10.1。返回方法说明booleancanRead()判断关联文件或目录是否可读booleancanWrite()判断关联文件或目录是否可写booleanexists()判断关联文件或目录是否存在StringgetAbsolutePath()获取关联文件或目录的绝对路径StringgetCanonicalPath()获取关联文件或目录的规范路径StringgetName()获取关联文件或目录的名字StringgetParent()获取关联文件或目录的上一级目录名StringgetPath()获取关联文件或目录的路径名booleanisAbsolute()判断关联文件名或目录名是否绝对路径booleanisDirectory()判断所关联的是否目录booleanisFile()判断所关联的是否文件booleanisHidden()判断关联文件或目录是否隐藏longlastModified()获取最后修改时间，距1970年1月1日0:00:00的毫秒数longlength()获取关联文件的大小，单位字节，若所关联的是目录，则返回0BooleansetLastModified(longtime)修改关联文件或目录的最后修改时间booleansetReadonly()设置关联文件或目录为只读返回10.1.3建立和删除文件File对象中关于建立和删除文件(或目录)的方法见表10.2。返回表10.2File对象建立和删除文件的方法方法说明booleancreateNewFile()当不存在所关联文件时，新建一个名为该关联文件名的空文件FilecreateTempFile(Stringprefix,Stringsuffix)在系统默认的临时目录中新建一个空文件，新文件的前缀为prefix，扩展名为suffixFilecreateTempFile(Stringprefix,Stringsuffix,Filedirectory)在指定目录中新建一个空文件，新文件名的组成同上booleandelete()删除关联文件或目录，不能删除非空的目录voiddeleteonExit()在Java虚拟机终止时删除关联文件或目录booleanmkdir()新建一个名为所关联目录的目录booleanmkdirs()新建一个名为所关联目录的目录，关联路径中并不存在的目录也将创建booleanrenameTo(Filedest)将所关联文件更名至指定File对象关联的文件返回10.2流概述所谓流，是指任何可以产生数据的数据源，或任何可以接收数据的接收端，在数据源或接收端与使用流的程序之间的是一个数据序列，其中的数据以字节或字符为单位顺序排列。在往流中写入数据的一端观察，这个流即为输出流；相反，在从流中读出数据的一端观察，这个流即为输入流。流是有方向性的，不能往一个输入流中写数据，也不能从一个输出流中读数据。10.3字节流InputStream/OutputStream继承体系中各子类的说明见表10.3和表10.4。FilterInputStream和FilterOutputStream各子类的说明见表10.5和表10.6。10.3.1ByteArrayInputStream10.3.2ByteArrayOutputStream10.3.3FileInputStream10.3.5FilterInputStream10.3.4FileOutputStream10.3.7SequenceInputStream10.3.6FilterOutputStream表10.3InputStream的子类类名功能构造方法参数说明ByteArrayInputStream与字节数组关联的输入流一个字节数组，作为该输入流的数据源，内部输入缓冲区从其中获取数据FileInputStream与文件关联的输入流File对象、FileDescriptor对象或文件名，其代表的文件作为该输入流的数据源，该文件必须实际存在FilterInputStream过滤器输入流，拥有多个子类，用于指定如何读取数据，详见表10.5一个输入流，该过滤器输入流从其中获取数据ObjectInputStream对象输入流，在对象串行化应用中用于读取对象信息一个输入流，对象输入流从该输入流中获取对象信息PipedInputStream管道输入流，在多线程环境中用于线程间的通信另一个线程的管道输出流，管道输入流从中获取数据SequenceInputStream队列输入流，用于汇集多个输入流一个实现了接口Enumeration(枚举)的类的对象，该对象的运行时类型应该为输入流；或者两个输入流，流队列输入流依次从中获取数据StringBufferInputStream与字符串关联的输入流，不建议使用一个字符串，作为该输入流的数据源，该字符串只有每个字符的低8位有效返回表10.4OutputStream的子类类名功能构造方法参数说明ByteArrayOutputStream与字节数组关联的输出流无参数，输出缓冲区字节数组大小不限；或一个整数，作为输出缓冲区字节数组的大小FileOutputStream与文件关联的输出流File对象、FileDescriptOr对象或文件名，其代表的文件作为该输出流的输出端，该文件是否必须可用，视操作系统而定FilterOutputStream过滤器输出流，拥有多个子类，用于指定如何输出数据，详见表10.6一个输出流，该过滤器输出流向其中写入数据ObjectOutputStream对象输出流，在对象串行化应用中用于输出对象信息一个输出流，对象输出流向该输出流中写入对象信息PipedOutputStream管道输出流，在多线程环境中用于线程间的通信另一个线程的管道输入流，管道输出流向其中写入数据返回表10.5FilterInputStream的子类类名功能构造方法参数说明BufferedInputStream拥有一个内部输入缓冲区的过滤器输入流一个输入流，该过滤器输入流从其中获取数据；或一个输入流和一个整数，该整数用于指定内部输入缓冲区的大小DataInputStream按基本数据类型读取数据的过滤器输入流一个输入流，该过滤器输入流从其中获取数据LineNumberInputStream按行读取数据的过滤器输入流，不建议使用一个输入流，该过滤器输入流从其中获取数据PushbackInputStream可以将一个字节数据回送给数据源的过滤器输入流，为编译器提供的类，编程中极少用到一个输入流，该过滤器输入流从其中获取数据；或一个输入流和一个整数，该整数用于指定回送缓冲区的大小返回表10.6FilterOutputStream的子类类名功能构造方法参数说明BufferedOutputStream拥有一个内部输出缓冲区的过滤器输出流一个输出流，该过滤器输出流从中获取数据；或一个输出流和一个整数，该整数用于指定内部输出缓冲区的大小DataOutputStream按基本数据类型输出数据的过滤器输出流一个输出流，该过滤器输出流向其中写入数据PrintStream产生格式化输出结果的过滤器输出流，用于数据的显示一个输出流，该过滤器输出流向其中写入数据；或一个输出流和一个布尔值，该布尔值指定是否自动刷新缓冲区返回10.3.1ByteArrayInputStreamByteArrayInputStream对象中有一个字节数组(byte[])类型的属性，作为内部缓冲区。类ByteArrayInputStream有两个构造方法，一个构造方法以一个字节数组作为参数，其数据被完全复制给内部缓冲区；另一个构造方法的参数包括一个字节数组、一个整型偏移量和一个整型长度，与前一个构造方法不同的是，此构造方法生成的内部缓冲区将以指定偏移量位置作为起始位置，并且能读取的最大数据长度为指定长度值。这个字节数组就是该输入流的数据源。内部缓冲区保持一个标记，指向当前字节。read()方法读取该标记所指字节的数据，并将该标记向后移一个字节，使下一个字节成为当前字节；通过mark()方法可以在当前字节处做一个记号，通过reset()方法可以将该记号所指的字节恢复为当前字节，缓冲区标记重新指向该字节；通过skip()方法可以使缓冲区标记向后跳跃。返回10.3.2ByteArrayOutputStream与ByteArrayInputStream对应，ByteArrayOutputStream对象中同样有一个字节数组类型的属性，作为内部缓冲区，同时也是该输出流的接收端。类ByteArrayOutputStream有两个构造方法，一个构造方法没有参数，生成的内部缓冲区的初始大小为32个字节，另一个构造方法有一个整型参数，生成的内部缓冲区的初始大小即为该整型参数，内部缓冲区大小将随着数据的写入自动更改。ByteArrayOutputStream对象通过write()方法往内部缓冲区中写入数据；通过toByteArray()和toString()可以获取内部缓冲区的所有数据；通过reset()方法可以清空内部缓冲区数据，使数据的写入重新开始；通过writeTo()方法可以将内部缓冲区的所有数据写入另一个输出流中。返回10.3.3FileInputStreamFileInputStream对象的数据源为文件，其构造方法有3个，一个以文件名为参数，一个以File对象为参数，它们的作用是显然的，只有一点值得注意，若关联的是目录或指定文件不存在，则会产生异常。比较特别的是以FileDescriptor对象为参数的构造方法。FileDescriptor也是java.io包中的类，用于关联已打开的文件，或已打开的网络链接，或其他I/O连接，在机器底层发挥作用，可以强制系统缓冲区与底层设备(文件、网络连接和其他I/O连接都是底层设备)保持同步，从而为输入流或输出流提供一个与底层设备同步的系统缓冲区。这个类并不常用。返回10.3.4FileOutputStreamFileOutputStream对象同FileInputStream一样与文件关联，该文件就是其接收端。写入FileOutputStream对象中的数据将最终写入其关联文件。类FileOutputStream的构造方法有4个，其中3个分别以关联文件名、File