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一篇文章带你深入了解javaIO基础

2024-04-02 19:04:59 274人浏览安东尼

Python 官方文档：入门教程 => 点击学习

摘要

目录一.认识io1.IO的分类2.IO的方式3.IO读写的方式4.IO的特性二.文件操作1.文件的构成2.文件的创建3.文件操作的api使用三.IO流1.流的分类2.流的创建3.流的

一.认识IO

1.IO的分类

（1）BIO：同步阻塞IO

（2）NIO：同步非阻塞IO

（3）aiO:异步阻塞IO

注意：这里主要介绍BIO

2.IO的方式

IO本质就是对数据的操作

（1）网络IO

（2）本地IO

3.IO读写的方式

在这里插入图片描述

4.IO的特性

（1）本质上属于数据传输

（2）涉及两个设备间的传输方向（一般，自己写java程序的时候，只关注自己程序的一方）

（3）数据流

在这里插入图片描述

（4）java进程的IO操作，对进程的影响：

1.阻塞IO 会导致进程在运行态和阻塞态之间转变，由操作系统完成后序的IO操作
2.java进程，在内核态和用户态之间切换：性能会收到影响（下降）

（5）IO缓冲流

在这里插入图片描述

不使用缓冲流：java程序每次都从主机内存读写数据，每次都直接读取数据/发送数据。write（）/read（）

使用/不使用缓冲区的区别：

例如：循环10000次，每次write1个字节数据到本地文件

不使用缓冲区：每次循环都是IO操作，都涉及进程状态由运行态变为阻塞态，由用户态变为内核态（10000次影响）

使用缓冲区：每次write复制数据到缓冲区，flush才算IO操作（一定要记得）（一次影响）性能更好

二.文件操作

1.文件的构成

（1）文件的头信息（Metadata）

（2）文件的内容

注意： java.io.File 不是对文件的内容操作，知识对文件本身或者头信息操作

2.文件的创建

在这里插入图片描述

new操作时的注意事项：

1.既可以指定文件，也可以指定文件夹
2.通过路径创建File：可以使用绝对路径/相对路径
3.不管路径上是否存在这个文件/文件夹，java都可以创建得到一个File对象（但是对这个File操作时，可能会抛出异常）

3.文件操作的API使用

在这里插入图片描述

文件操作示例：遍历某个目录下，所有的子文件/子文件夹


  public static void main(String[] args) {
        File file=new File("C:\\Users\\26905\\Desktop\\javaCode");
        List<File> list=listDir(file);
//        for (int i = 0; i <list.size() ; i++) {
//            System.out.println(list.get(i));
//        }
        //jdk1.8集合框架使用Stream操作，可以使用lambda表达式打印
        list.stream().forEach(System.out::println);
    }

方法一：效率不高


public static List<File> listDir(File dir){
        List<File> list=new ArrayList<>();
        if(dir.isFile()){
            list.add(dir);//效率不太好的地方，如果是文件，返回的list只存放一个元素
        }else {
            File[] children=dir.listFiles();
            for(File file:children){
                List<File> files=listDir(file);
                list.addAll(files);
            }
        }
        return list;
    }

方法二：效率较高


 public static List<File>  listDir2(File dir){
        List<File> list=new ArrayList<>();
        if(dir.isDirectory()){
            //获取目录下一级的子文件和子文件夹
            File[] children=dir.listFiles();
            if(children!=null){
                for(File file:children){
                    if(file.isDirectory()){
                        //如果子文件还是文件夹，递归调用
                        list.addAll(listDir2(file));
                    }else{
                        list.add(file);
                    }
                }
            }
        }
        return list;
    }

三.IO流

1.流的分类

在这里插入图片描述

2.流的创建

在这里插入图片描述

3.流的使用

在这里插入图片描述

<1>输入流


import java.io.*;
public class  FileInput {
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //图片文件，以二进制的方式操作
        File file1=new File("C:\\Users\\26905\\Desktop\\画图笔记\\javaweb\\JSON和ajax简单介绍");
        File file =new File("C:\\Users\\26905\\Desktop\\论文，ppt，作业，笔记，图片等\\比特草稿本.txt");

        //1.文件输入字节流
        FileInputStream fis=new FileInputStream(file);
        //不知道文件有多 大，先定义一个一定大小的字节数组，然后不停读入，每次刷新以下就好
        byte[] bytes=new byte[1024*8];
        //输入流读取的固定写法：读取到一个字节/字符数组，定义read的返回值变量，while
        int len=0;
        //len表示读入字节的长度
        //如果不等于-1，说明读取未结束
        while ((len=fis.read(bytes)) !=-1){
            //读取到的长度，数组可能读满，也可能没有读满
            //当次读取，一般使用数组[0,len]表示读取内容
            //字节数组转字符串
            String str=new String(bytes,0,len);
           // System.out.println(str);
        }
        //一般来说，输入输出流使用完，一定要关闭，关闭的关系是反向关系
        //例如：创建的时候是从里往外创建，则关闭的时候就是从外往内关闭
        fis.close();

        //2.文件的字符输入流
        FileReader fr=new FileReader(file);
        char []chars=new char[1024];
        int lenFr=0;
        while ((lenFr=fr.read(chars))!=-1){
             String strFr=new String(chars,0,lenFr);
            //System.out.println(strFr);
        }
        fr.close();

        //3.缓冲流：缓冲字节输入，缓冲字符输入
        FileInputStream FIS=new FileInputStream(file);//文件字节输入流
        //字节流转字符流一定要经过字节字符转换流来转换,并且还可以指定编码
        InputStreamReader isr=new InputStreamReader(FIS);
        //缓冲流
        BufferedReader br=new BufferedReader(isr);
        String str;
        //读取，当字符串为空时，结束
        while ((str=br.readLine()) !=null){
            System.out.println(str);
        }
        br.close();
        isr.close();
        FIS.close();
    }
}

<2>输出流


import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
public class FileOutput {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        
        //路径上没有该文件，new File不会报错，但是在操作输出流会抛出FileNotFoundException
        File file2=new File("D:\\java代码\\1.txt");
        //把a-z换行输出到某个文件，需要考虑文件是否存在的问题
        if(!file2.exists()){
            file2.createNewFile();
        }
        //new FileWriter()  文件的不带缓冲的字符输出
        //new FileWriter()  文件的不带缓冲的字节输出
        //new BufferedWriter() 带缓冲的字符输出
        //new PrintWriter()    打印输出流

        //缓冲的字符输出
//        BufferedWriter bw=new BufferedWriter(new FileWriter(file2));
//        bw.write("\n");

        //打印输出流
        //PrintWriter pw=new PrintWriter(new FileWriter(file));
        PrintWriter pw =new PrintWriter(new FileOutputStream(file2));
        //快速打印a-z
        for (int i = 'a'; i <='z' ; i++) {
            pw.println((char)i);
        }
        pw.flush();
    }
}

<3>实例：文件的复制


import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class FileCopy {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //文件复制
        File input=new File("D:\\java代码\\1.txt");
        File output=new File("D:\\java代码\\2.txt");
        if(!output.exists()){
            output.createNewFile();
        }
        //定义输入输出流
        //输入流
        FileInputStream fis=new FileInputStream(input);
        // 输出流
        FileOutputStream fos=new FileOutputStream(output);
        byte[]bytes=new byte[1024*8];
        int len;
        while ((len=fis.read(bytes))!=-1){//每次从输入流读取到byte[]的内容，直接输出到某个文件，就是复制
            //bytes可能没存满，需要指定长度
            fos.write(bytes,0,len);
        }
        fis.close();
        fos.close();
    }
}