Java流、檔案、IO

Java.io套件幾乎包含了所有操作輸入、輸出所需的類別。所有這些流類別代表了輸入來源和輸出目標。

Java.io套件中的串流支援很多種格式，例如：基本類型、物件、本地化字元集等等。

一個流可以理解為一個資料的序列。輸入流表示從一個來源讀取數據，輸出流表示向一個目標寫數據。

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

但本節講述最基本的和流與I/O相關的功能。我們將透過一個個例子來學習這些功能。

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讀取控制台輸入

Java的控制台輸入由System.in完成。

為了取得一個綁定到控制台的字元流，你可以把System.in包裝在一個BufferedReader 物件中來建立一個字元流。

下面是建立BufferedReader的基本語法：

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

BufferedReader物件建立後，我們便可以使用read()方法從控制台讀取一個字符，或是用readLine()方法讀取一個字串。

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從控制台讀取多字元輸入

從BufferedReader物件讀取一個字元要使用read()方法，它的語法如下：

int read( ) throws IOException

每次調用read()方法，它從輸入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 在控制台读取字符

import java.io.*;

public class BRRead {
   public static void main(String args[]) throws IOException
   {
      char c;
      // 使用 System.in 创建 BufferedReader 
      BufferedReader br = new BufferedReader(new 
                         InputStreamReader(System.in));
      System.out.println("Enter characters, 'q' to quit.");
      // 读取字符
      do {
         c = (char) br.read();
         System.out.println(c);
      } while(c != 'q');
   }
}

以上實例編譯運行結果如下:

Enter characters, 'q' to quit.
123abcq
1
2
3
a
b
c
q

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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字"end"。

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

以上實例編譯運行結果如下:

Enter lines of text.
Enter 'end' to quit.
This is line one
This is line one
This is line two
This is line two
end
end

JDK 5 後的版本我們也可以使用 Java Scanner 類別來取得控制台的輸入。

控制台輸出

在先前已經介紹過，控制台的輸出由 print( ) 和println( )完成。這些方法都由類別PrintStream 定義，System.out是該類別物件的一個參考。

PrintStream 繼承了OutputStream類，並且實作了方法write()。這樣，write()也可以用來往控制台寫入操作。

PrintStream 定義write()最簡單的格式如下所示：

void write(int byteval)

該方法將byteval的低八位元組寫到流中。

實例

下面的例子用write()把字元"A"和緊接著的換行符輸出到螢幕：

import java.io.*;

// 演示 System.out.write().
public class WriteDemo {
   public static void main(String args[]) {
      int b; 
      b = 'A';
      System.out.write(b);
      System.out.write('\n');
   }
}

運行以上實例在輸出視窗輸出"A"字元

A

注意：write()方法不常使用，因為print()和println()方法用起來比較方便。

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讀寫檔案

如前所述，一個流被定義為一個資料序列。輸入流用於從來源讀取數據，輸出流用於向目標寫入資料。

下圖是一個描述輸入流和輸出流的類別層次圖。

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

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FileInputStream

該流用於從文件讀取數據，它的物件可以用關鍵字new來建立。

有多種建構方法可用來建立物件。

可以使用字串類型的檔案名稱來建立一個輸入流物件來讀取檔案：

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

也可以使用一個檔案物件來建立一個輸入流物件來讀取檔案。我們首先得使用File()方法來建立一個檔案物件：

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進行其他的流操作。

序號
##1	public void close() throws IOException{} 關閉此檔案輸入流並釋放與此流相關的所有系統資源。拋出IOException異常。
2	protected void finalize()throws IOException {} 這個方法清除與該檔案的連接。確保在不再引用檔案輸入流時呼叫其 close 方法。拋出IOException異常。
3	public int read(int r)throws IOException{} 這個方法從InputStream物件讀取指定位元組的數據。傳回為整數值。傳回下一位元組數據，如果已經到結尾則回傳-1。
4	public int read(byte[] r) throws IOException{} 這個方法從輸入流讀取r. length長度的位元組。傳回讀取的位元組數。如果是文件結尾則回傳-1。
5	public int available() throws IOException{} 傳回下一次對此輸入流呼叫的方法可以不受阻塞地從此輸入流讀取的位元組數。傳回一個整數值。

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

• #ByteArrayInputStream

• ##DataInputStream

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FileOutputStream

該類別用來建立一個檔案並向檔案中寫入資料。

如果該流在開啟檔案進行輸出之前，目標檔案不存在，那麼該串流會建立該檔案。

有兩個建構方法可以用來建立FileOutputStream 物件。

使用字串類型的檔案名稱來建立輸出流物件：

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

也可以使用一個檔案物件來建立一個輸出流來寫檔案。我們首先得使用File()方法來建立一個檔案物件：

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

建立OutputStream 物件完成後，就可以使用下面的方法來寫入流或進行其他的流操作。

##1 234

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

• #ByteArrayOutputStream

• ##DataOutputStream

實例

下面是示範InputStream和OutputStream用法的範例：

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");
   }	
   }
}

上面的程式先建立檔案test.txt，並且把給定的數字以二進位形式寫入該文件，同時輸出到控制台上。

以上程式碼由於是二進位寫入，可能存在亂碼，你可以使用以下程式碼實例來解決亂碼問題：

//文件名 :fileStreamTest2.java
import java.io.*;

public class fileStreamTest2{
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		
		File f = new File("a.txt");
		FileOutputStream fop = new FileOutputStream(f);
		// 构建FileOutputStream对象,文件不存在会自动新建
		
		OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(fop, "UTF-8");
		// 构建OutputStreamWriter对象,参数可以指定编码,默认为操作系统默认编码,windows上是gbk
		
		writer.append("中文输入");
		// 写入到缓冲区
		
		writer.append("\r\n");
		//换行
		
		writer.append("English");
		// 刷新缓存冲,写入到文件,如果下面已经没有写入的内容了,直接close也会写入
		
		writer.close();
		//关闭写入流,同时会把缓冲区内容写入文件,所以上面的注释掉
		
		fop.close();
		// 关闭输出流,释放系统资源

		FileInputStream fip = new FileInputStream(f);
		// 构建FileInputStream对象
		
		InputStreamReader reader = new InputStreamReader(fip, "UTF-8");
		// 构建InputStreamReader对象,编码与写入相同

		StringBuffer sb = new StringBuffer();
		while (reader.ready()) {
			sb.append((char) reader.read());
			// 转成char加到StringBuffer对象中
		}
		System.out.println(sb.toString());
		reader.close();
		// 关闭读取流
		
		fip.close();
		// 关闭输入流,释放系统资源

	}
}

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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(類別)

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#Java中的目錄

建立目錄：

File類別中有兩個方法可以用來建立資料夾：

• mkdir( )方法建立一個資料夾，成功則傳回true，失敗則返回false。失敗表示File物件指定的路徑已經存在，或者由於整個路徑還不存在，該資料夾無法建立。

• mkdirs()方法建立一個資料夾和它的所有父資料夾。

下面的範例建立"/tmp/user/java/bin"資料夾：

import java.io.File;

public class CreateDir {
   public static void main(String args[]) {
      String dirname = "/tmp/user/java/bin";
      File d = new File(dirname);
      // 现在创建目录
      d.mkdirs();
  }
}

編譯並執行上面程式碼來建立目錄"/tmp/user/ java/bin"。

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

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讀取目錄

一個目錄其實就是一個File對象，它包含其他檔案和資料夾。

如果建立一個File物件並且它是一個目錄，那麼呼叫isDirectory( )方法會傳回true。

可以透過呼叫該物件上的list()方法，來提取它所包含的檔案和資料夾的清單。

下面展示的範例說明如何使用list()方法來檢查一個資料夾中包含的內容：

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");
    }
  }
}

以上實例編譯執行結果如下：

Directory of /tmp
bin is a directory
lib is a directory
demo is a directory
test.txt is a file
README is a file
index.html is a file
include is a directory

序號
	public void close() throws IOException{}#關閉此檔案輸入流並釋放與此流相關的所有系統資源。拋出IOException異常。
	protected void finalize()throws IOException {}這個方法清除與該檔案的連接。確保在不再引用檔案輸入流時呼叫其 close 方法。拋出IOException異常。
	public void write(int w)throws IOException{}這個方法把指定的位元組寫到輸出流中。
	public void write(byte[] w)把指定陣列中w.length長度的位元組寫到OutputStream中。