File类的使用

File类的实例化

java.io.File类：文件和文件目录路径的抽象表示形式，与平台无关
File 能新建、删除、重命名文件和目录，但File 不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流。
想要在Java程序中表示一个真实存在的文件或目录，那么必须有一个File对象，但是Java程序中的一个File对象，可能没有一个真实存在的文件或目录。
File对象可以作为参数传递给流的构造器
File类提供了以下四种构造器，这里只说前三种

构造器	描述
File(File parent, String child)	从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例。
File(String pathname)	通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。
File(String parent, String child)	从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。
File(URI uri)	通过将给定的 file: URI转换为抽象路径名来创建新的 File实例。

首先，在当前目录下新建如下目录，并在hello.txt中写入hello

IO
- IOTest
  - hello.txt

在D盘根目录下新建如下目录，并在world.txt中写入world

IO
- IOTest
  - world.txt

下面演示三种构造器的使用

@Test
public void test1(){
    File file1 = new File("IO", "IOTest");
    File file2 = new File("IO");
    File file3 = new File(file1, "hello.txt");

    System.out.println(file1);
    System.out.println(file2);
    System.out.println(file3);

    System.out.println("****************");
    File file4 = new File("D:\\IO", "IOTest");
    File file5 = new File("D:\\IO");
    File file6 = new File(file4, "world.txt");
    System.out.println(file4);
    System.out.println(file5);
    System.out.println(file6);
    /*
    IO\IOTest
    IO
    IO\IOTest\hello.txt
    ****************
    D:\IO\IOTest
    D:\IO
    D:\IO\IOTest\world.txt
    */
}

File类的常用方法1

变量和类型	方法	描述
String	getAbsolutePath()	返回此抽象路径名的绝对路径名字符串。
String	getPath()	将此抽象路径名转换为路径名字符串。
String	getName()	返回此抽象路径名表示的文件或目录的名称。
String	getParent()	返回此抽象路径名父项的路径名字符串，如果此路径名未指定父目录，则返回 null
long	length()	返回此抽象路径名表示的文件的长度。
long	lastModified()	返回上次修改此抽象路径名表示的文件的时间。(毫秒值)
String[]	list()	返回一个字符串数组，用于命名此抽象路径名表示的目录中的文件和目录。
File[]	listFiles()	返回一个抽象路径名数组，表示此抽象路径名表示的目录中的文件。
boolean	renameTo(File dest)	重命名此抽象路径名表示的文件。

File类的常用方法2

变量和类型	方法	描述
boolean	isDirectory()	测试此抽象路径名表示的文件是否为目录。
boolean	isFile()	测试此抽象路径名表示的文件是否为普通文件。
boolean	exists()	测试此抽象路径名表示的文件或目录是否存在。
boolean	canRead()	测试应用程序是否可以读取此抽象路径名表示的文件。
boolean	canWrite()	测试应用程序是否可以修改此抽象路径名表示的文件。
boolean	isHidden()	测试此抽象路径名指定的文件是否为隐藏文件。
boolean	createNewFile()	当且仅当具有此名称的文件尚不存在时，以原子方式创建由此抽象路径名命名的新空文件。
boolean	mkdir()	创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在，也不创建。
boolean	mkdirs()	创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。如果上层文件目录不存在，一并创建
boolean	delete()	删除此抽象路径名表示的文件或目录。要想删除成功，文件目录下不能有子目录或文件

IO流原理及流的分类

IO流原理

I/O是Input/Output的缩写，I/O技术是非常实用的技术，用于处理设备之间的数据传输。如读/写文件，网络通讯等。
Java程序中，对于数据的输入/输出操作以“流(stream)”的方式进行。
java.io包下提供了各种“流”类和接口，用以获取不同种类的数据，并通过标准的方法输入或输出数据。
输入input：读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备的数据）到程序（内存）中。
输出output：将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。

所谓的输入和输出，我们都是站在程序(内存)的角度来说的

流的分类

按操作数据单位不同分为：字节流(8 bit)，字符流(16 bit)
按数据流的流向不同分为：输入流，输出流
按流的角色的不同分为：节点流，处理流

抽象基类	节点流（或文件流）	缓冲流（处理流的一种）
InputStream	FileInputStream	(read(byte[] buffer))
OutputStream	FileOutputStream	(write(byte[] buffer,0,len)
Reader	FileReader (read(char[] cbuf))	BufferedReader (read(char[] cbuf) / readLine())
Writer	FileWriter (write(char[] cbuf,0,len)	BufferedWriter (write(char[] cbuf,0,len) / flush()

Java的IO流共涉及40多个类，实际上非常规则，都是从上述4个抽象基类派生的。
由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。

IO流体系

分类	字节输入流	字节输出流	字符输入流	字符输出流
抽象基类	InputStream	OutputStream	Reader	Writer
访问文件	FilelnputStream	FileOutputStream	FileReader	FileWriter
访问数组	ByteArrayInputStream	ByteArrayOutputStream	CharArrayReader	CharArrayWriter
访问管道	PipedInputStream	PipedOutputStream	PipedReader	PipedWriter
访问字符串			StringReader	StringWriter
缓冲流	BufferedInputStream	BufferedOuputStream	BufferedReader	BufferedWriter
转换流			InputStreamReader	OutputStreamWriter
对象流	ObjectInputStream	ObjectOutputStream
	FilterlnputStream	FilterOutputStream	FilterReader	FilterWriter
打印流		PrintStream		PrintWriter
推回输入流	PushbacklnputStream		PushbackReader
特殊流	DatalnputStream	DataOutputStream

节点流(或文件流)

FileReader读入数据的基本操作

在当前module下新建一个hello.txt文件，随便写点东西进去。
读取文件四个步骤

实例化File对象，指明要操作的文件
提供具体的流
数据的读入过程
流的关闭操作

后面的文件操作大体也都是这四个步骤

完整代码

@Test
public void test1() {
    FileReader fr = null;
    try {
        File file = new File("hello.txt");
        fr = new FileReader(file);
        int a;
        while ((a = fr.read()) != -1)
            System.out.print((char) a);
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (fr != null) {
            try {
                fr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

read()的理解：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
异常的处理：为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理
读入的文件一定要存在，否则就会报FileNotFoundException。

看似代码乱七八糟没有规律，其实核心代码就下面这几行

JAVA
File file = new File("hello.txt");      //1. 实例化File对象
FileReader fr = new FileReader(file);   //2. 提供具体的流
int a;
while ((a = fr.read()) != -1)           //3. 数据的读入操作
    System.out.print((char) a);
fr.close();                             //4. 流的关闭操作

转换流

转换流概述与InputStreamReader的使用

转换流提供了在字节流和字符流之间的转换
Java API提供了两个转换流：

InputStreamReader：将InputStream转换为Reader
- 实现将字节的输入流按指定字符集转换为字符的输入流。
- 需要和InputStream“套接”。
- 构造器
  - public InputStreamReader(InputStreamin)
  - public InputSreamReader(InputStreamin,StringcharsetName)
  - 如：Reader isr= new InputStreamReader(System.in,”gbk”);
OutputStreamWriter：将Writer转换为OutputStream
- 实现将字符的输出流按指定字符集转换为字节的输出流。
- 需要和OutputStream“套接”。
- 构造器
  - public OutputStreamWriter(OutputStreamout)
  - public OutputSreamWriter(OutputStreamout,StringcharsetName)

字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更高效。

很多时候我们使用转换流来处理文件乱码问题。实现编码和解码的功能。

标准的输入流、输出流

System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备

默认输入设备是：键盘，输出设备是：显示器

System.in的类型是InputStream

System.out的类型是PrintStream，其是OutputStream的子类FilterOutputStream的子类

重定向：通过System类的setIn，setOut方法对默认设备进行改变。

public static void setIn(InputStreamin)
public static void setOut(PrintStreamout)

打印流

实现将基本数据类型的数据格式转化为字符串输出

打印流：PrintStream和PrintWriter

提供了一系列重载的print()和println()方法，用于多种数据类型的输出
PrintStream和PrintWriter的输出不会抛出IOException异常
PrintStream和PrintWriter有自动flush功能
PrintStream 打印的所有字符都使用平台的默认字符编码转换为字节。在需要写入字符而不是写入字节的情况下，应该使用PrintWriter 类。
System.out返回的是PrintStream的实例

数据流

为了方便地操作Java语言的基本数据类型和String的数据，可以使用数据流。

数据流有两个类：(用于读取和写出基本数据类型、String类的数据）

DataInputStream和DataOutputStream
分别“套接”在InputStream和OutputStream子类的流上
DataInputStream中的方法

对象流

对象序列化机制的理解

ObjectInputStream和OjbectOutputSteam
用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中，也能把对象从数据源中还原回来。
序列化：用ObjectOutputStream类保存基本类型数据或对象的机制
反序列化：用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制
ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上，或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象
序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据，使其在保存和传输时可被还原
序列化是RMI（Remote Method Invoke –远程方法调用）过程的参数和返回值都必须实现的机制，而RMI 是JavaEE的基础。因此序列化机制是JavaEE平台的基础
如果需要让某个对象支持序列化机制，则必须让对象所属的类及其属性是可序列化的，为了让某个类是可序列化的，该类必须实现如下两个接口之一。否则，会抛出NotSerializableException异常
- Serializable
- Externalizable

自定义类实现序列化与反序列化操作

若某个类实现了Serializable接口，该类的对象就是可序列化的：

创建一个ObjectOutputStream
调用ObjectOutputStream对象的writeObject(对象) 方法输出可序列化对象
注意写出一次，操作flush()一次

反序列化

创建一个ObjectInputStream对象调用readObject() 方法读取流中的对象

注意：如果某个类的属性不是基本数据类型或String 类型，而是另一个引用类型，那么这个引用类型必须是可序列化的，否则拥有该类型的Field 的类也不能序列化

自定义类可序列化的其它要求

需要实现接口：Serializable
当前类提供一个全局常量：serialVersionUID
除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所有属性，也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型可序列化）

注意：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量

serialVersionUID的理解

凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量：

private static final long serialVersionUID;
serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性。简言之，其目的是以序列化对象进行版本控制，有关各版本反序列化时是否兼容。
如果类没有显示定义这个静态常量，它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的实例变量做了修改，serialVersionUID可能发生变化。故建议，显式声明。

简单来说，Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体类的serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常。(InvalidCastException)

随机存储文件流

RandomAccessFile 声明在java.io包下，但直接继承于java.lang.Object类。并且它实现了DataInput、DataOutput这两个接口，也就意味着这个类既可以读也可以写。

RandomAccessFile 类支持“随机访问” 的方式，程序可以直接跳到文件的任意地方来读、写文件

支持只访问文件的部分内容
可以向已存在的文件后追加内容

RandomAccessFile 对象包含一个记录指针，用以标示当前读写处的位置。RandomAccessFile类对象可以自由移动记录指针：

long getFilePointer()：获取文件记录指针的当前位置
void seek(long pos)：将文件记录指针定位到pos位置

构造器

public RandomAccessFile(Filefile, Stringmode)
public RandomAccessFile(Stringname, Stringmode)

创建RandomAccessFile类实例需要指定一个mode 参数，该参数指定RandomAccessFile的访问模式：

r: 以只读方式打开
rw：打开以便读取和写入
rwd:打开以便读取和写入；同步文件内容的更新
rws:打开以便读取和写入；同步文件内容和元数据的更新

如果模式为只读r。则不会创建文件，而是会去读取一个已经存在的文件，如果读取的文件不存在则会出现异常。如果模式为rw读写。如果文件不存在则会去创建文件，如果存在则不会创建。

蕩漾

Java---IO流