Java I/O系统学习系列三:I/O流的典型使用方式
盡管可以通過不同的方式組合IO流類,但我們可能也就只用到其中的幾種組合。下面的例子可以作為典型的IO用法的基本參考。在這些示例中,異常處理都被簡化為將異常傳遞給控制臺,但是這只有在小型示例和工具中才適用。在代碼中,你需要考慮更加復雜的錯誤處理方式。
同樣,本文會包括如下幾個方面:
緩沖輸入文件
從內存輸入
格式化的內存輸入
基本的文件輸出
存儲和恢復數據
讀寫隨機訪問文件
實用工具
總結
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1. 緩沖輸入文件
如果想要打開一個文件用于字符輸入,可以使用以String或File對象作為文件名的FileReader。為了提高速度,我們可以對那個文件進行緩沖,那么我們需要將所產生的引用傳給一個BufferedReader構造器。通過使用其readLine()方法來逐行讀取文件,當readLine()返回null時,就到了文件末尾。
public class BufferedInputFile {public static String read(String fileName) throws Exception {BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(fileName));StringBuilder str = new StringBuilder();String temp = null;while((temp = br.readLine()) != null) {str.append(temp + "\n");}br.close();return str.toString();}public static void main(String[] args) {try {System.out.println(BufferedInputFile.read("pom.xml"));}catch(Exception e) {e.printStackTrace();}} }文件的全部內容都累積在字符串str中,最后記得調用close()來關閉流。
2. 從內存輸入
??在下面的示例中,從上面的BufferedInputFile.read()讀入的String結果被用來創建一個StringReader。然后調用read()每次讀取一個字符,并把它打印到控制臺。
public class MemoryInput {public static void main(String[] args) {try {StringReader sr = new StringReader(BufferedInputFile.read("pom.xml"));int c;while((c = sr.read()) != -1) {System.out.print((char)c);}}catch(Exception e) {}}}需要注意的是read()是以int形式返回下一個字節,因此必須將類型強轉為char才能顯示正確結果。
3.?格式化的內存輸入
??要讀取格式化數據,可以使用DataInputStream,它是一個面向字節的I/O類,我們可以用InputStream以字節的形式讀取任何數據。
public class FormattedMemoryInput {public static void main(String[] args) {try {DataInputStream di = new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(BufferedInputFile.read("pom.xml").getBytes()));while(di.available() != 0) {System.out.print((char)di.readByte());}}catch (Exception e) {e.printStackTrace();}} }這里需要注意必須為ByteArrayInputStream的構造函數提供字節數組,而ByteArrayInputStream傳遞給DataInputStream之后進行了一次“裝飾”,可以進行格式化輸入(比如直接讀取int、double等類型),這里我們只是通過readByte讀取單個字節,調用該方法時任何字節的值都是合法的結果,因此返回值是不能用來檢測輸入是否結束,這里我們使用available()方法查看還有多少可供存取的字符來判斷是否結束。
4.?基本的文件輸出
??FileWriter對象可以向文件寫入數據,通常會用BufferedWriter將其包裝起來用以緩沖輸出以提高性能。在本例中為了提供格式化機制,將其裝飾成PrintWriter:
public class BasicFileOutput {static String file = "BasicFileOutput.out";public static void main(String[] args) {try {BufferedReader in = new BufferedReader(new StringReader(BufferedInputFile.read("pom.xml")));PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter(file)));String temp;int count = 0;while((temp = in.readLine()) != null) {out.println(count++ + temp);}in.close();out.close();System.out.println(BufferedInputFile.read(file));}catch(Exception e) {e.printStackTrace();} }}這里在讀取BasicFileOutput.out的內容之前,先調用了out的close()將其關閉,一方面是因為流用完之后需要及時關閉以節省資源,另一方面這里用到了緩沖區,如果不為所有的輸出文件調用close(),緩沖區的內容可能不會刷新清空,這樣可能導致信息不完整。
??另外Java SE5在PrintWriter中添加了一個輔助構造器,可以很方便根據文件名直接構造一個PrintWriter而不用執行一系列的裝飾工作:
PrintWriter out = new PrintWriter(file);5.?存儲和恢復數據
??PrintWriter可以對數據進行格式化,以便閱讀。但是為了輸出可供另一個“流”恢復的數據,我們需要用DataOutputStream寫入數據,并用DataInputStream恢復數據。當然,這些流可以是任何形式,在下面的例子中使用的是一個文件。
public class StoringAndRecoveringData {public static void main(String[] args) {try {DataOutputStream out = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("data.txt")));out.writeDouble(3.14159);out.writeUTF("That was pi");out.writeDouble(1.41413);out.writeUTF("Square root of 2");out.close();DataInputStream in = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream("data.txt")));System.out.println(in.readDouble());System.out.println(in.readUTF());System.out.println(in.readDouble());System.out.println(in.readUTF());in.close();}catch(Exception e) {e.printStackTrace();}}}使用DataOutputStream寫入數據,Java可以保證我們可以使用DataInputStream準確地讀取數據--無論讀和寫數據的平臺多么不同。當我們使用DataOutputStream時,寫字符串并且讓DataInputStream能夠恢復它的唯一可靠的做法就是使用UTF-8編碼,在這個例子中是靠writeUTF()和readUTF()來實現的。
??writeDouble()和readDouble()方法能夠寫入和恢復double類型的數據。對于其他類型的數據,也有類似的方法用于讀寫。但是為了保證所有的讀寫方法都能夠正常工作,我們必須知道流中數據項所在的確切位置,因為極有可能將保存的double數據作為一個簡單的字節序列、char或其他類型讀入。
6.?讀寫隨機訪問文件
??使用RandomAccessFile,類似于組合使用了DataInputStream和DataOutputStream,可以同時對一個文件執行讀寫操作,同時可以利用seek()在文件中到處移動,非常方便,關于RandomAccessFile的詳細用法,前面有專門寫過<<Java I/O系統:File和RandomAccessFile>>。
??但是在使用RandomAccessFile時,你需要知道文件的排版,這樣才能正確地操作它,RandomAccessFile擁有讀取基本類型和UTF-8字符串的各種具體方法。
public class UsingRandomAccessFile{static String file = "rtest.dat";static void display() throws IOException{RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile(file,"r");for(int i = 0; i < 7; i++){System.out.println("Value " + i + ": " + rf.readDouble());}System.out.println(rf.readUTF());rf.close();}public static void main(String[] args) throws IOException{RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile(file,"rw");for(int i = 0; i < 7; i++){rf.writeDouble(i*1.414);}rf.writeUTF("The end of the file");rf.close();display();rf = new RandomAccessFile(file,"rw");rf.seek(5*8);rf.writeDouble(47.0001);rf.close();display();} }我們通過writeDouble()方法往文件中寫入Double類型數據并通過readDouble()方法來讀取,這就是我們需要直到排版的原因,如果讀取的不是Double類型的數據有可能出現不是我們想要的結果。
7.?實用工具
??到這里我們學習了多種I/O流的典型用法,比如緩沖輸入文件、從內存輸入、基本的文件輸出、存儲和恢復數據、隨機讀寫文件,這些都是Java I/O流比較典型的用法。這里我們發現讀取文件、修改、在寫出是一個很常見的程序化的任務,但是Java I/O類庫的設計有一個問題,就是我們需要編寫很多代碼來實現這些操作,要記住如何打開文件是一件優點困難的事情。因此,下面是收集的一些幫助類,可以很容易為我們完成這些基本任務,記錄在這里,方便以后查看。
??這里收集了兩個工具:
- 一個是TextFile,幫助我們讀取和寫入文件;
- 另一個是BinaryFile,幫助我們簡化二進制文件的讀取。
7.1 讀取文件
??TextFile類包含的static方法可以像簡單字符串那樣讀寫文本文件,并且我們可以創建一個TextFile對象,它用一個ArrayList來保存文件的若干行,好處是在我們操縱文件內容時可以使用ArrayList的所有功能。
public class TextFile extends ArrayList<String>{// 將文件讀取到一行字符串中public static String read(String fileName){StringBuilder sb = new StringBuilder();try{BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(new File(fileName).getAbsoluteFile()));try{String s;;while((s = in.readLine()) != null){sb.append(s).append("\n");}}finally{in.close();}}catch (IOException e){throw new RuntimeException(e);}return sb.toString();}// 單次調用將一個字符串寫入一個文件public static void write(String fileName,String text){try{PrintWriter out = new PrintWriter(new File(fileName).getAbsoluteFile());try{out.print(text);}finally{out.close();}}catch(IOException e){throw new RuntimeException(e);}}// 讀取文件,并通過正則表達式將其分離,保存在List中public TextFile(String fileName,String splitter){super(Arrays.asList(read(fileName).split(splitter)));// 因為split()方法有時會在返回的數組第一個位置產生一個空字符串if(get(0).equals(""))remove(0);}// 常規的分行讀取public TextFile(String fileName){this(fileName,"\n");}// 將該TextFile中的內容分行寫入指定文件中public void write(String fileName){try{PrintWriter out = new PrintWriter(new File(fileName).getAbsoluteFile());try{for(String item : this){out.println(item);}}finally{out.close();}}catch(IOException e){throw new RuntimeException(e);}}// 簡單驗證一下public static void main(String[] args){String file = read("TextFile.java");write("test.txt",file);TextFile text = new TextFile("test.txt");text.write("test2.txt");TreeSet<String> words = new TreeSet<String>(new TextFile("TextFile.java","\\W+"));System.out.println(words.headSet("a"));} }這里利用靜態的read()方法將文件讀取到一個字符串中,再用靜態的write()方法將其寫入到文件中。然后將新寫入的文件作為構造參數構造一個TestFile對象,利用其List的特性,將其內容寫入文件test2中。這個類的作用是幫我們讀取文件,可以通過靜態的read方法讀取到一個字符串中,也可以通過構造器讀取文件到一個TextFile對象中。
7.2 讀取二進制文件
public class BinaryFile{public static byte[] read(File bFile)throws IOException{BufferedInputStream bf = new BufferedInputStream(new FileInputStream());try{byte[] data = new byte[bf.available()];br.read(data);return data;}finally{bf.close();}}public static byte[] read(String bFile)throws IOException{return read(new File(bFile).getAbsoluteFile());} }8.?總結
本文沒有總結什么新的知識點,只是總結了一些Java I/O的常見用法比如緩沖輸入文件、從內存輸入、基本的文件輸出、存儲和恢復數據、隨機讀寫文件等,并且搜集了兩個工具類用來幫助我們讀寫文件讀取二進制文件,以提高些代碼的效率。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Java I/O系统学习系列三:I/O流的典型使用方式的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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