Java 输入输出流（一）

本篇文章我们将了解什么是输入和输入，什么是流;输入输出流的应用场景，

File

类的使用，什么是文件，Java提供的输入输出流的相关API等。

1.什么是输入输出（I/O）

1.1基本概念

输入/输出这个概念，对于计算机相关专业的同学并不陌生，在计算中，输入/输出（

Input/Output

缩写 I / O) 是信息处理系统（例如计算机）与外界（可能是人类或其他信息处理系统）之间的通信。输入是系统接收的信号或数据，输出是从系统发送的信号或者数据。

那么在Java中，什么是输入输出呢？要理解这个概念，可将Java平台视作一个操作系统。Java平台是一个孤立的系统，系统之外的所有东西都是它的环境。系统与其环境之间的交互是一种双向对话，系统要么从其环境接收消息，要么将其消息传递给环境。当系统接收到消息时，将其为输入，与之相反的是输出。

Java 提供了两个用于 I / O 的包：较旧的java.io包（不支持符号链接）和较新的java.nio（“new io”）包，它对java.nio.file的异常处理进行了改进。

1.2 简单的Java输出——打印内容到屏幕

一直以来，我们都在向屏幕输出内容以验证我们编写的代码逻辑。向屏幕输出内容非常简单，可以由以下两种方式来完成：

// 打印 Hello World，不换行
System.out.print("Hello World");
// 打印 Hello Java，并换行
System.out.println("Hello Java");

1.3 简单的Java输入——键盘输入

java.util

包下的

Scanner

类可用于获取用户从键盘输入的内容。

package com.sean.iotest;

import java.util.Scanner;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建扫描器对象
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入您的姓名：");
        // 可以将用户输入的内容扫描为字符串
        String name = scanner.nextLine();
        // 打印输出
        System.out.println("你好 ".concat(name).concat(" ，欢迎来到seanRoom！"));
        // 关闭扫描器
        scanner.close();
    }
}

运行结果：

请输入您的姓名：
sean001
你好 sean001 ，欢迎来到seanRoom！

2. 什么是流（Stream）

Java中最基本的输入/输出是使用流来完成的。

流也是代表数据源和数据目标的对象，怎么理解这句话呢？简单的来说，可以读取作为数据源的流。也可以写入作为数据目标的流。Java中流是长度不确定的有序字节序列，

它是一连串流动的字符

，是以先进先出的方式发送信息的通道。

3.输入输出流的应用场景

上面我们已经了解到输入输出流的基本概念，那么它具体是做什么用的呢？

在

web

产品的开发中，最常见的开发功能就是上传文件到服务器了,这个文件的读写过程就要用到输入输出流。对于计算机中文件的读写、复制和删除等操作也要用到输入输出流。输入输出流可以说是无处不在的。

4.File类

在Java中，提供了

java.io.File

类对文件和目录进行操作。

File意思是文件，文件在计算机中非常的重要，我们编写word文档，PPT演示文稿，运行游戏的

.exe

可执行文件以及我们编写的Java的源代码等等都是文件。

4.1 实例化

要实例化

File

对象，需要传入一个文件或目录的路径。

File类提供了如下4个方法：

File(File parent,String child) :从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的文件实例；
File(String pathName) : 通过将给定的路径名字符串转化为抽象路径名，创建一个新的文件实例（最常用）；
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文件实例；
File(URI uri ):通过给定的文件：URI转换为抽象路径名，创建就一个新的文件实例。

我们来实例化链各个

File

对象

package com.sean.iotest;

import java.io.File;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        //传入目录的绝对路径
        File dir = new File("E:\\test");
        //传入文件的绝对路径
        File file = new File("E:\\test\\a.jpg");
        // 打印两个File对象
        System.out.println(dir);
        System.out.println(file);
    }
}

我们可以直接打印File对象，File类重写了toString()方法，查看 Java 源码，toString()方法直接返回了getPath()实例方法，此方法返回构造方法传入的路径字符串：

/**
     * Returns the pathname string of this abstract pathname.  This is just the
     * string returned by the <code>{@link #getPath}</code> method.
     *
     * @return  The string form of this abstract pathname
     */
    public String toString() {
        return getPath();
    }
    /**
     * Converts this abstract pathname into a pathname string.  The resulting
     * string uses the {@link #separator default name-separator character} to
     * separate the names in the name sequence.
     *
     * @return  The string form of this abstract pathname
     */
    @NotNull
    public String getPath() {
        return path;
    }

运行结果：

E:\test
E:\test\a.jpg

上面代码中，使用\表示Windows下的路径分隔符\，Linux和MacOS下使用正斜杠/作为路径分隔符。假设是同样的目录结构，在MacOS和Linux下是这样表示的：

因为

Windows

平台和其他平台路径分隔符不同，使用不同平台的开发者就难以保证路径分隔符的统一。

为了保证代码更好的兼容性，

File

类下提供了一个静态变量

separator

，用于表示当前平台的系统分隔符：

package com.sean.iotest;

import java.io.File;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String separator = File.separator;
        //传入目录的绝对路径
        File dir = new File("E:"+separator+"test");
        //传入文件的绝对路径
        File file = new File("E:\\test\\a.jpg");
        // 打印两个File对象
        System.out.println(dir);
        System.out.println(file);
    }
}

运行结果：

E:\test
E:\test\a.jpg

使用

File.separator;

获取的结果与

//

的效果是一样的，在Linux与

的结果是一样

4.2 绝对路径和相对路径

在实例化

File

对象时，可以传入相对路径也可以传入绝对路径，我们再看看什么是相对路径，什么是绝对路径。

绝对路径是以根目录开头的完整的全路径，相对路径指的是当前文件所在的路径引起的跟其它文件（或文件夹）的路径关系。

比如：全路径就是

E://test

和

E://test//a.jpg

相对于

E://test

E://test//a.jpg

的相对路径就是

a.jpg

注意：

我们在实例化 File 对象时，不会产生对磁盘的操作，因此即使传入的文件或目录不存在，代码也不会抛出异常。只有当调用 File 对象下的一些方法时，才会对磁盘进行操作。

File对象下有3个表示路径的实例方法：

String getPath() 将抽象的路径名转化为字符串；
String getAbsolute() 返回此抽象路径名的绝对路径名字符串；
String getCanonicalPath() 返回此抽象路径名的规范路径名字符串。

我们可以调用这3个方法并打印结果

package com.sean.iotest;

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String separator = File.separator;
        //传入目录的绝对路径
        File dir = new File("E:"+separator+"test");
        //传入文件的绝对路径
        File file = new File(".\\1111.txt");
        // 打印两个File对象
        System.out.println(dir.getPath());
        System.out.println(dir.getAbsolutePath());
        System.out.println(dir.getCanonicalPath());
        System.out.println(file.getPath());
        System.out.println(file.getAbsolutePath());
        System.out.println(file.getCanonicalPath());
    }
}

运行结果：

E:\test
E:\test
E:\test
.\1111.txt
E:\myproject\springcloud\.\1111.txt
E:\myproject\springcloud\1111.txt

通过运行结果可以看出，规范路径名就是把.和…转换为标准的绝对路径。

4.3 判断对象是文件还是目录

我们可以通过如下两个方法判断File对象时文件还是目录:

boolean isFile() 测试此抽象路径名表示的文件是否为普通的文件；
boolean isDirectory() 测试此抽象的路径名的文件是否为目录;

package com.sean.iotest;

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String separator = File.separator;
        //传入目录的绝对路径
        File dir = new File("E:"+separator+"test");
        //传入文件的绝对路径
        File file = new File(".\\1111.txt");
        // 打印两个File对象
        System.out.println(dir.isDirectory());
        System.out.println(dir.isFile());
        System.out.println(file.isDirectory());
        System.out.println(file.isFile());
    }
}

运行结果：

true
false
false
true

4.4创建和删除目录

4.4.1创建目录

对于一个不存在的目录，我们可以使用

boolean mkdir()

方法创建一个目录。例如，我们想要在

test

目录下创建一个

code

目录，就可以使用该方法编写一段创建目录的代码。

package com.sean.iotest;

import java.io.File;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String separator = File.separator;
        //传入目录的绝对路径
        File dir = new File("E:"+separator+"test"+separator+"code");
        if(!dir.exists()){
            boolean mkdirs = dir.mkdirs();
            if(mkdirs){
                System.out.println("创建目录成功");
            }
        }
    }
}

代码中我们调用了File对象的boolean exists()方法，此方法用于测试由此抽象路径名表示的文件或目录是否存在。当不存在时，我们才去创建目录。

4.4.2 删除目录

如果我们想要删除刚刚创建的

code

目录，可以调用

boolean delete()

方法

package com.sean.iotest;

import java.io.File;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        String separator = File.separator;
        //传入目录的绝对路径
        File dir = new File("E:"+separator+"test"+separator+"code");
        if(dir.exists()){
            boolean mkdirs = dir.delete();
            if(mkdirs){
                System.out.println("删除成功");
            }
        }
    }
}

4.5 创建删除文件

对于文件类型的

File

对象，可以通过

boolean createNewFile()

方法创建一个新文件，使用

boolean delete()

方法删除文件。类似目录

5. InputStream 抽象类

5.1 概述

java.io.InputStream

抽象类是Java提供的最基本的输入流，它是所有输入流的父类。其最常用的抽象方法是

int read()

/**
     * Reads the next byte of data from the input stream. The value byte is
     * returned as an <code>int</code> in the range <code>0</code> to
     * <code>255</code>. If no byte is available because the end of the stream
     * has been reached, the value <code>-1</code> is returned. This method
     * blocks until input data is available, the end of the stream is detected,
     * or an exception is thrown.
     *
     * <p> A subclass must provide an implementation of this method.
     *
     * @return     the next byte of data, or <code>-1</code> if the end of the
     *             stream is reached.
     * @exception  IOException  if an I/O error occurs.
     */
    @Range(from = -1,to = 255)
    public abstract int read() throws IOException;

这个方法用于读取输入流的下一个字节，返回的int如果为-1，则表示已经读取到文件末尾。

InputStream

与其子类的 UML 图如下所示：

Java 输入输出流（一）Java 输入输出流（一）

5.2 FileInputStream 实现类

我们将以最常用的

FileInputStream

实现类来介绍一下。

FileInputStream

就是从文件流中读取数据

package com.sean.iotest;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String separator = File.separator;
        //传入目录的绝对路径
        File dir = new File("E:"+separator+"test"+separator+"1.txt");
        InputStream inputStream = new FileInputStream(dir);
        int i;
        while ((i=inputStream.read()) != -1) {
            System.out.print((char) i);
        }
        //释放资源
        inputStream.close();
    }
}

6.OutputStream抽象类

6.1概述

OutputStream

抽象类是与

InputStream

对应的最基本的输出流，它是所有输出流的父类。其中常用的抽象方法

void write(int b)

/**
     * Writes the specified byte to this output stream. The general
     * contract for <code>write</code> is that one byte is written
     * to the output stream. The byte to be written is the eight
     * low-order bits of the argument <code>b</code>. The 24
     * high-order bits of <code>b</code> are ignored.
     * <p>
     * Subclasses of <code>OutputStream</code> must provide an
     * implementation for this method.
     *
     * @param      b   the <code>byte</code>.
     * @exception  IOException  if an I/O error occurs. In particular,
     *             an <code>IOException</code> may be thrown if the
     *             output stream has been closed.
     */
    public abstract void write(int b) throws IOException;

这个方法用于写入一个字节到输出流。

OutputStream

与其子类的 UML 图如下所示：

Java 输入输出流（一）Java 输入输出流（一）

6.2 FileOutputStream 实现类

我们同样以最常用的

FileOutputStream

实现类来进行举例。

FileOutputStream

就是从文件流读取数据。

package com.sean.iotest;

import java.io.*;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String separator = File.separator;
        //传入目录的绝对路径
        File dir = new File("E:"+separator+"test"+separator+"1.txt");
        File dir1 = new File("E:"+separator+"test"+separator+"2.txt");
        InputStream inputStream = new FileInputStream(dir);
        OutputStream outputStream = new FileOutputStream(dir1);
        int i;
        while ((i=inputStream.read()) != -1) {
            System.out.print((char) i);
            outputStream.write(i);
        }
        outputStream.close();
        inputStream.close();
    }
}

运行代码后，2.txt后面成功写入了1.txt中的内容，等同于文件的复制。

7.小结

通过本小结的学习，我们知道了什么是输入输出流的概念，输入输出流经过常用于上传文件到服务器的场景。想要通过Java操作文件和目录，要学会使用

java.io.File

类，

InputStream

和

OutputStream

分别是所有输入流和所有输出流的父类，

FileInputStream

实现了文件流的输入，

FileOutputStream

实现了文件流输出。

Java 输入输出流（一）Java 输入输出流（一）

Java 输入输出流（一）

1.什么是输入输出（I/O）

1.1基本概念

1.2 简单的Java输出——打印内容到屏幕

1.3 简单的Java输入——键盘输入

2. 什么是流（Stream）

3.输入输出流的应用场景

4.File类

4.1 实例化

4.2 绝对路径和相对路径

4.3 判断对象是文件还是目录

4.4创建和删除目录

4.4.1创建目录

4.4.2 删除目录

4.5 创建删除文件

5. InputStream 抽象类

5.1 概述

5.2 FileInputStream 实现类

6.OutputStream抽象类

6.1概述

6.2 FileOutputStream 实现类

7.小结

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