文件与IO

末蓝、 2024-03-27 17:21 97阅读 0赞

一.文件的定义

什么是文件？

文件分为狭义上的文件和广义上的文件

狭义上的文件：文件夹中的文件：包括视频、图片、文本、可执行文件等等......

其中有些文件是有后缀名的，而有一些文件是没有后缀名的

广义上的文件：在Linux系统中，所有的设备都是文件，包括键盘、网卡、硬盘.......

java中存在一个File类，通过File类创建出来的对象时java中的一个普通对象，这个文件对象在系统中不一定存在。

二.File类中常用的方法

①构造方法

![1c8d949b9668cf3a6586ee291861b5ac.png][]

②常用方法

![875a502b44244201eaea0bc30ab52b46.png][]

![27f47718c012ce293361b8f849144785.png][]

![8cd323c81fafc4bad4ccfb5d8e0b2c8a.png][]

三.文件内容的读写

我们可以观察发现：这些方法都是对文件信息进行操作：包括创建，查找，查看，删除，列表，重命名等等....，但是并没有对文件内容进行操作：对文件内容的读写则包括：（Input和Output）(读取和写出)

3.1流和数据输送：

数据传输的过程，我们可以抽象化为流传输（数据流）Stream的过程：通过下图进行理解：

![579f5a7c2cf2f023ec60586b0fcc473a.png][]

我们进行文件的输入和输出的过程，我们可以理解为数据流传输的过程：比如是从原水池中传输水源到目标水池，我们中间通过缓冲站进行传输，其中，缓冲站的大小是我们可以自己定义的：比如我们传输100L的水，但是缓冲站大小为10L，那就需要分10次运输才能完成（10次IO），如果运输1000L，那么则需要100次运输才能完成

而计算机中关于这个模型的应用场景如下：

![37d37b6a78d5315eced03e88344604f2.png][]

比如我们需要30G的内存加载到显示器，那么我们需要将内存先输入到内存，然后通过内存加载到显示器：而我们每次只能往内存中**输入（Input）**100M的数据，每次内存需要将这100M的数据**输出(output)**到显示器，再这样多次重复下，最终30G的电影最终被播放在显示器上

通过以上两个例子我们进行总结:对于计算机而言，输入和输出是相对于内存而言的，其它设备将数据送往内存叫数据的输入（input），内存将设备输送到别的地方叫数据的输出（output）。

在java中，将input和output提供了两个抽象类：InputStream(将数据输入到内存)和outPutStream（将数据从内存输出）

而系统中存在着不同类型的文件，包括：文本文件和二进制文件，针对不同的文件类型，java也提供了不同的处理类

![bd1a32e0ffdc1ce874e6ba8223c5d769.png][]

①FileInputStream

我们有两种输入方式，一种是直接用int数据接收从文件中读取到的值，另一种是利用数组进行暂时储存

我们通过代码进行说明：

import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.util.Scanner;
    
    /**
     * @author tongchen
     * @create 2023-02-12 21:48
     */
    public class PutStream {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //创建文件输入流
            InputStream fileInputStream = new FileInputStream("D:/360安全浏览器下载/test/aa/bb/test.txt");
    
            while(true){
                //每次读一个二进制字符
                int read = fileInputStream.read();
                if(read==-1){
                    break;
                }
                System.out.print((char)read);
    
            }
               
    
                fileInputStream.close();
        }
    }

import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.IOException;
    
    /**
     * @author tongchen
     * @create 2023-02-12 21:53
     */
    public class exer02 {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //创建输入流对象
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("D:\\360安全浏览器下载\\test\\aa\\bb\\test.txt");
            //每次使用字符数组对的方式进行读取
            byte[] reads=new byte[1024];
            while(true){
                int read = fileInputStream.read(reads);
                if(read==-1){
                    break;
    
                }
                for (int i = 0; i <read ; i++) {
                    System.out.print((char) reads[i]);
                }
    
            }
    
        }
    }

![640b0ae291263f122c20bf3abd5b3058.png][]

当我们采用一个一个数据进行读取时，我们发现其源码给出的范围是：-1-255，这个二进制数字是对应着

ASCII码值的，一旦超出这个范围，就有可能出现乱码问题。（由于编码方式的问题，汉字采用的是utf-8的编码方式，ASCII码的编码方式无法对汉字进行输入和输出）

![0139b76adb9bc323a473bbdb8ba6df72.png][]

②FileOutputStream

写出的时候同样如此，我们既可以一个一个数据进行写入，同时我们也可以通过数组的方式进行写入

我们依然通过代码的方式对这两种方式进行举例：

public class exer03 {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //创建文件输出流
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("D:\\360安全浏览器下载\\test\\aa\\bb\\test.txt");
            //每次读入一个二进制文件
            fileOutputStream.write(69);
            fileOutputStream.write(70);
            fileOutputStream.write(71);
            //一定要注意的是：我们在写入时会将原来的数据全部清除
           
            fileOutputStream.flush();
           
            fileOutputStream.close();
        }
    }

import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    
    /**
     * @author tongchen
     * @create 2023-02-12 22:04
     */
    public class exer04 {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("D:\\360安全浏览器下载\\test\\aa\\bb/test.txt");
            byte[]inserts=new byte[1024];
            for (int i = 0; i <127 ; i++) {
                inserts[i]=(byte) i;
            }
            fileOutputStream.write(inserts);
        }
    fileoutputStream.flush();
    fileoutputStream.close();
    
    }

我们在往文件中写入数据时，会将文件之前的内容进行覆盖。

写入的时候我们需要注意的一个点：flush()方法，该方法用于刷新缓存区：一般而言，我们每次进行write（）操作，并不是直接将数据写入硬盘中，而是先写入缓存区（避免过多次数的IO，提高效率），将缓存区写满之后再将数据存入硬盘，但是很多情况下我们需要把数据立即写入硬盘，所以需要我们手动进行刷新，将缓存区中的数据写到硬盘中。

我们再介绍一个点：关于文件手动关闭的重要性：我们都知道的是，每个进程的启动都会开辟一些资源，其中有一项是文件描述符表，我们在操作进程时打开的任何文件都是一个文件描述符，会被存入文件描述符表，我们可以将文件描述符表理解为一个数组：如果我们仅仅只是不断地往数组中加元素（文件描述符），而不进行及时地销毁，那么必然无法避免一种情况的发生：文件描述符表被填满了，这时会导致进程卡死，这时只能通过重启进程来解决，这时会导致很多数据的丢失或者其他情况，问题很严重，所以我们需要在用完一个文件之后进行关闭（将文件在文件描述符表中删除）

在write()方法中我们虽然发现源码中没有对数值范围的限制，但是事实上当我们输出的字符一旦超过ASCII码的数值范围，编码格式就会发生改变，则会产生乱码等问题，所以一般我们很少直接使用二进制流的方式向文件中输入内容，而是使用print（）使用字符串和指定编码格式进行输入，从而降低出现乱码问题的可能性。

③FileReader

filereader和filewriter都是基于字符的输入输出方式，通过这种方式我们可以进行汉字的输入和输出

我们通过代码将其的使用方式进行举例：

import java.io.FileReader;
    import java.io.IOException;
    
    /**
     * @author tongchen
     * @create 2023-02-12 22:10
     */
    public class exer07{
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            FileReader fileReader = new FileReader("D:\\360安全浏览器下载\\test\\aa\\bb/test.txt");
            char[] chars = new char[1024];
            while(true){
                int read = fileReader.read(chars);
                if (read==-1){
                    break;
                }
                System.out.print(chars);
            }
        }
    }

④FileWriter

我们通过代码将其的使用方式进行举例：

import java.io.FileWriter;
    import java.io.IOException;
    
    /**
     * @author tongchen
     * @create 2023-02-12 22:07
     */
    public class exer05 {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //创建字符写入流
    
            FileWriter fileWriter = new FileWriter("D:\\360安全浏览器下载\\test\\aa\\bb/test.txt");
            fileWriter.write("你爱我");
            fileWriter.write("我爱你");
            fileWriter.write("相亲相爱一家人");
    
            fileWriter.flush();
            fileWriter.close();
        }
    }

关于利用Scanner个和PrintWriter简化读写操作：

通过这两种方式依然可以实现对汉字的是输入和输出

public class PutStream {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //创建文件输入流
            InputStream fileInputStream = new FileInputStream("D:/360安全浏览器下载/test/aa/bb/test.txt");
            Scanner scan=new Scanner(fileInputStream,"UTF-8");
            System.out.println(fileInputStream.read());
            //在文件中读取下一行
            while(scan.hasNextLine()){
                String s = scan.nextLine();
                System.out.println(s);
    
            }
               scan.close();
    
                fileInputStream.close();
        }
    }

public class exer03 {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //创建文件输出流
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("D:\\360安全浏览器下载\\test\\aa\\bb\\test.txt");
            PrintWriter printWriter = new PrintWriter(fileOutputStream);
            //每次读入一个二进制文件
            fileOutputStream.write(69);
            fileOutputStream.write(70);
            fileOutputStream.write(71);
            //一定要注意的是：我们在写入时会将原来的数据全部清除
            printWriter.println("hdsjhdak");
            printWriter.println("死锁");
            fileOutputStream.flush();
            printWriter.flush();
            printWriter.close();
            fileOutputStream.close();
        }
    }

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