Java入门基础知识：Java IO（输入/输出）
Java中将输入输出抽象成流，流通过输入输出系统与物理设备连接，尽管与它们链接的物理设备不尽相同，所有流的行为具有同样的方式。今天yjbys小编为大家带来最新Java入门基础知识——Java IO(输入/输出)，希望对同学们学习java基础知识有所帮助!
Java语言中的IO包支持Java的基本I/O(输入/输出)系统，包括文件的输入/输出。Java所有的I/O机制都是基于数据流进行输入输出，这些数据流表示了字符或者字节数据的流动序列。Java的I/O流提供了读写数据的标准方法。任何Java中表示数据源的对象都会提供以数据流的方式读写它的数据的方法。
Java I/O基础流的概念
java中将输入输出抽象成流，流通过输入输出系统与物理设备连接，尽管与它们链接的物理设备不尽相同，所有流的行为具有同样的方式。将数据从外部(包括磁盘文件、键盘、套接字)读入到内存中的流称为输入流，将从内存写入到外部设备(控制台、磁盘文件或者网络)的称为输出流。
流的分类
流序列中的数据既可以是未经加工的原始二进制数据，也可以是经一定编码处理后符合某种格式规定的特定数据。因此Java中的流分为两种：
字节流：数据流中最小的数据单元是字节 多用于读取或书写二进制数据
字符流：数据流中最小的数据单元是字符， Java中的字符是Unicode编码，一个字符占用两个字节。
提示
在最底层，所有的输入/输出都是字节形式的。基于字符的流只为处理字符提供方便有效的方法。
字节流
字节流的最顶层是两个抽象类：InputStream和OutputStream，其他关于处理字节的类都是它们的子类，这些子类对不同的外设进行处理，例如磁盘文件，网络连接，甚至是内存缓冲区。
抽象类InputStream 和 OutputStream中定义了实现其他流类的关键方法read()和write()，它们分别对数据的`字节进行读写。两种方法都是抽象方法，被子类重载。
例1 文件按字节流的方式拷贝
import java.io.*;
//byte streams are used to perform input and output of 8-bit bytes
public class CopyFileByte {
public static void main(String args[]) throws IOException
{
FileInputStream in = null;
FileOutputStream out = null;
try {
in = new FileInputStream("input.txt");
out = new FileOutputStream("output.txt");
int c;
while ((c = in.read()) != -1) {
out.write(c);
}
}finally {
if (in != null) {
in.close();
}
if (out != null) {
out.close();
}
}
}
}
例1中，上面使用的是文件名来创建FileInoutStream和FileOutputStream，实际上可以还可以使用文件对象来创建输入输出流。字节流的每次操作都是一个数据单位——字节，假如input.txt文件中包含 Hello world ,那么它将复制完“H”之后，再复制“e”，接着就是“l”，如此类推直到其结束。in.read()每次从输入流中读取一个字节，如果达到文件末尾就返回-1。使用完了，还要关闭这些字节流，调用close()方法。
File inFile = new File("input.txt");
File outFile = new File("output.txt");
FileInputStream in = new FileInputStream(inFile);
FileOutputStream out = new FileOutputStream(outFile);
字符流
java是使用16-bits来存储字符数据的，涉及到的大多是字符操作，在程序中使用字符流会比字节流更加合适。类似于字节流，字符流的两个顶层抽象类是Reader和Writer，一下是它们的子类处理字符流。
类似于字节，字符的抽象类Reader和 Writer中也定义了关键方法read()和write()，它们分别对字符进行读写。两种方法也都是抽象方法，被子类重载。
例2 文件按字符流的方式拷贝
import java.io.*;
//Character streams are used to perform input and output for 16-bit unicode
public class CopyFileCharacter {
public static void main(String args[]) throws IOException
{
FileReader in = null;
FileWriter out = null;
try {
in = new FileReader("input.txt");
out = new FileWriter("output.txt");
int c;
while ((c = in.read()) != -1) {
out.write(c);
}
}finally {
if (in != null) {
in.close();
}
if (out != null) {
out.close();
}
}
}
}
和例1对比发现，只有声明的I/O流的类名不同，这里使用的FileReader和FileWriter，它们操作的最小单位是一个字符16bits，而FileInputStream和FileOutputStream最小单位则是一个字节8bits.
java 自定义的标准流
标准输入流 System.in 读取标准输入设备数据，例如键盘输入(默认)，其类型是InputStream，三个重要的读入方法：
int read() 从输入流中读取数据的下一个字节，返回ASCII码。若,返回值=-1，说明没有读取到任何字节读取工作结束
int read(byte[] b) 从输入流中读取一定数量的字节，并将这些数据存储到缓冲区数组b中
int read(byte[] b, int off, int len) 将输入流中最多len个字节读入到字节数组b中
标准输出流 System.out 向标准的输出设备写入数据，默认情况下指控制台，其类型是PrintStream，包含两个重要的方法：print()(不换行)和println()(输出之后换行)
标准错误流 System.err 默认也是控制台，类型和System.out相同是PrintStream，
提示
这些流都有默认的设备，但它们可以重定向到任何兼容的输入/输出设备。
控制台的输入和输出
正如上面所介绍的，控制台的输入、输出是由System.in和System.out来完成的。目前，读取控制台的输入输出的首选方法的是字符流，但完成控制台输入的唯一方法是字节流，因而java提供了InputStreamReader和OutputStreamWriter将字节流转化成字符流。BufferedReader是缓冲输入字符流。正如我们在例子中看到的，java允许使用System.out向控制台写数据，但在实际的项目中，它推荐使用PrintWriter，它是基于字符的。
例3 控制台输入字符
import java.io.*;
class ConsoleInOut{
public static void main(String args[])throws IOException{
char c;
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in); //①
BufferedReader br = new BufferedReader(isr); //②
System.out.println("Enter characters, 'q' to exit.");
c=(char)br.read();
while(c != 'q'){
System.out.println(c);
c = (char) br.read();
} ;
}
}
输出：
D:\java>java ConsoleInOut
Enter characters, 'q' to quit.
Hello world!
H
e
l
l
o
w
o
r
l
d
!
q
例3 中的①和②两行创建了一个与键盘相连的BufferedReader对象，这里使用read()方法来读取字符，当到达流的末尾时返回-1，输入q退出程序。输出我们使用的是println()方法，每次输出后都换行。
控制台输入字符我们使用的是read()方法，输入字符串的话我们可以使用readLine()方法，和输入字符非常相似，只需要将例3中的read()方法换成readLine()方法即可，同时将改为String类型，由于比较简单，此处不再赘述。
提高
我们来看java工具包中的输入类Scanner。
创建Scanner类的对象时,需要用System.in 作为它的参数,也可以将Scanner看作是System.in对象的支持者,System.in取得用户输入的内容后,交给Scanner来作一些处理.
Scanner类中提供了多个方法:next():取得一个字符串;
hasNext():是否还有输入;
nextInt():将取得的字符串转换成int类型的整数;
nextFloat():将取得的字符串转换成float型;
nextBoolean():将取得的字符串转换成boolean型;
提示
使用Scanner非常方便，但也有不足，Scanner取得输入的依据是空格符,包括空格键,Tab键和Enter键.当按下这其中的任一键 时,Scanner就会返回下一个输入. 当你输入的内容中间包括空格时,显然,使用Scanner就不能完整的获得你输入的字符串.
例4 Scanner
public static void main(String[] args){
Scanner sc = new Scanner(new BufferedInputStream(System.in));
while(sc.hasNext()){
int m = sc.nextInt();
String str = sc.next();
for(int i=0; i
System.out.println(sc.nextInt());
}
}
}
正如我们在例子中看到的，java允许使用System.out向控制台写数据，但在实际的项目中，它推荐使用PrintWriter，它是基于字符的。
PrintWriter支持所有类型(包括Object)的print( )和println( )方法，这样，我们就可以像用System.out那样用这些方法。如果遇到不同类型的情况，PrintWriter方法调用对象的toString( )方法并打印结果。
例5 控制台的输出
import java.io.*;
public class TestAbstract {
public static void main(String args[]) {
PrintWriter printerWriter = new PrintWriter(System.out, true);
printerWriter.println("Hello World!");
int i = -10;
printerWriter.println(i);
double d = 0.00003;
printerWriter.println(d);
}
}
D:\java>java TestAbstract
Hello World!
-10
3.0E-5
例5 中的new PrintWriter(System.out, true)新建了一个PrinterWriter对象，指定输出流为System.out，true是每一行输出之后进行刷新。
文件的输入输出
文件
文件File 位于java.io包中，用于描述文件和目录的操作。创建文件对象如下：
File file = new File("input.txt");//文件位于当前目录下
File file = new File("/home/user","input.txt");//文件位于/home/user目录下
除了上述的File构造方法之外，还有很多和File相关的方法如下：
exists() 判断文件或目录是否存在
mkdir() 创建目录
isFile()/isDirectory() 判断是文件还是目录
delete() 删除文件
getPath() 获取文件或者目录的路径
list() 将目录中所有文件名保存在字符串数组中返回
例6 文件相关操作
import java.io.*;
public class TestAbstract {
public static void main(String args[]) throws IOException {
File dir = new File("D:/java");
File file1 = new File(dir, "fileTest001.txt");
File file2 = new File(dir, "fileTest002.java");
if (!dir.exists())
dir.mkdir();
if (!file1.exists())
file1.createNewFile();
if (!file2.exists())
file2.createNewFile();
System.out.println("file1's AbsolutePath= " + file1.getAbsolutePath());
System.out.println("file2's AbsolutePath= " + file2.getAbsolutePath());
System.out.println("file1 Canread=" + file1.canRead());
System.out.println("file1's len= " + file1.length());
String[] fileList = dir.list();
System.out.println("there are " + fileList.length + " file(s) in D:");
}
}
运行结果：
D:\java>java TestAbstract
file1's AbsolutePath= D:\java\fileTest001.txt
file2's AbsolutePath= D:\java\fileTest002.java
file1 Canread=true
file1's len= 0
there are 133 file(s) in D:
I/O
文件处理最常用的两个流是FileInputStream和FileOutputStream，初始化的形式为：
FileInputStream(String fileName) throws FileNotFoundException
FileOutputStream(String fileName) throws FileNotFoundException
或者
FileInputStream(File fileName) throws FileNotFoundException
FileOutputStream(File fileName) throws FileNotFoundException
读文件使用的是FileInputStream中定义的read()方法，它有很多种形式，具体可参考FileInputStream，写文件是使用FileOutputStream中定义的write()方法，详细参考FileOutputStream
提示
当你对文件的操作结束后，需要调用close( )来关闭文件。