Java基础IO类

一、File类

File类是java.io包中唯一对文件本身进行操作的类。它可以进行创建、删除文件等操作。

1. 创建文件

可以使用 createNewFille() 创建一个新文件。

注意：

Windows 中使用反斜杠表示目录的分隔符""。

Linux 中使用正斜杠表示目录的分隔符"/"。

最好的做法是使用 File.separator 静态常量，可以根据所在操作系统选取对应的分隔符。

2. 删除文件

可以使用 delete() 删除一个文件。

一般删除文件前，最好先使用 exists() 判断一下文件是否存在。 

演示创建和删除文件操作

import java.io.File;
import java.io.IOException;
 
public class FileDemo01 {
 
    public static void createFile(String filepath) {
        File f = new File(filepath);
        System.out.println("[Create File] " + f.getPath().toString());
        try {
            f.createNewFile(); // 创建文件，根据给定的路径创建
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace(); // 输出异常信息
        }
    }
 
    public static void deleteFile(String filepath) {
        File f = new File(filepath);
        System.out.println("[Delete File] " + f.getPath().toString());
        if(f.exists()){    // 如果文件存在则删除
            f.delete(); // 创建文件，根据给定的路径创建
        }
    }
 
    public static void main(String args[]) {
        // 注意三种分隔符方式
        String path1 = "d:\test1.txt"; // Windows中使用反斜杠表示目录的分隔符""
        String path2 = "d:/test2.txt"; // Linux中使用正斜杠表示目录的分隔符"/"
        String path3 = "d:" + File.separator + "test3.txt"; // 最好的做法是使用File.separator，可以根据所在操作系统选取对应分隔符
 
        createFile(path1);
        createFile(path2);
        createFile(path3);
       
        deleteFile(path1);
    }
};

3. 创建文件夹

可以使用 mkdir() 来创建文件夹，但是如果要创建的目录的父路径不存在，则无法创建成功。

如果要解决这个问题，可以使用 mkdirs()，当父路径不存在时，会连同上级目录都一并创建。 

public class FileDemo02 {
    public static void main(String args[]) {
        File f = new File("d:\abc\test"); // 实例化File类的对象
        f.mkdir(); // 创建文件夹
        // f.mkdirs(); // 创建文件夹,如果父路径不存在，会一并创建
    }
};

4. 列出指定目录全部文件

File中给出了两种列出文件夹内容的方法：

list(): 列出全部名称，返回一个字符串数组。

listFiles(): 列出完整的路径，返回一个File对象数组。

public class FileDemo03 {
    public static void testListFiles1(String path) {
        File f = new File(path); // 实例化File类的对象
        String str[] = f.list(); // 列出给定目录中的内容
        System.out.println("[list]");
        for (int i = 0; i < str.length; i++) {
            System.out.println(str[i]);
        }
    }
 
    public static void testListFiles2(String path) {
        File f = new File(path); // 实例化File类的对象
        File files[] = f.listFiles(); // 列出全部内容
        System.out.println("[listFiles]");
        for (int i = 0; i < files.length; i++) {
            System.out.println(files[i]);
        }
    }
 
    public static void main(String args[]) {
        String path = "d:" + File.separator;
        testListFiles1(path);
        testListFiles2(path);
    }
};

5. 删除目录

可以使用 delete() 来删除目录。

需要注意的是，如果这个目录不为空，直接用 delete() 删除会失败。 

以下演示了一个删除指定目录，包括其所有子文件和子目录的范例：

import java.io.File;
 
public class DeleteDirectory {
   
    /**
     * 删除空目录，如果目录不为空，无法删除
     * @param dir
     */
    private static void deleteEmptyDir(String dir) {
        File f = new File(dir);
        boolean success = f.delete();
        if (success) {
            System.out.println("Success to deleted " + dir);
        } else {
            System.out.println("Failed to delete " + dir);
        }
    }
 
    /**
     * 如果传入的是一个目录对象，遍历删除其所有子文件和子目录
     * @param dir
     * @return
     */
    private static boolean deleteDir(File dir) {
        if (dir.isDirectory()) {
            File[] children = dir.listFiles();// 递归删除目录中的子目录下
            for (int i = 0; i < children.length; i++) {
                boolean success = deleteDir(children[i]);
                if (!success) {
                    return false;
                }
            }
        }
 
        // 目录此时为空，可以删除
        return dir.delete();
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        String emptyDir = "d:\empty";
        String dir2 = "d:\test";
       
        deleteEmptyDir(emptyDir);
        boolean success = deleteDir(new File(dir2));
        if (success) {
            System.out.println("Success to deleted " + dir2);
        } else {
            System.out.println("Failed to delete  " + dir2);
        }
    }
}

二、RandomAccessFile类

RandomAccessFile类是随机读取类，它是一个完全独立的类。

它适用于由大小已知的记录组成的文件，所以我们可以使用seek()将记录从一处转移到另一处，然后读取或者修改记录。

文件中记录的大小不一定都相同，只要能够确定哪些记录有多大以及它们在文件中的位置即可。

RandomAccessFile类可以实现对文件内容的读写操作，但是比较复杂。所以一般操作文件内容往往会使用字节流或字符流方式。

1. 写入数据

当用 rw 方式声明RandomAccessFile对象时，如果要写入的文件不存在，系统将自行创建。 

r 为只读；w 为只写；rw 为读写。 

为了保证可以进行随机读取，所有写入的名字都是8个字节，写入的数字都是固定的4个字节。

import java.io.File;
import java.io.RandomAccessFile;
 
public class RandomAccessFileDemo01 {
      // 所有的异常直接抛出，程序中不再进行处理
      public static void main(String args[]) throws Exception {
           File f = new File("d:" + File.separator + "test.txt"); // 指定要操作的文件
           RandomAccessFile rdf = null; // 声明RandomAccessFile类的对象
           rdf = new RandomAccessFile(f, "rw");// 读写模式，如果文件不存在，会自动创建
           String name = null;
           int age = 0;
           name = "zhangsan"; // 字符串长度为8
           age = 30; // 数字的长度为4
           rdf.writeBytes(name); // 将姓名写入文件之中
           rdf.writeInt(age); // 将年龄写入文件之中
           name = "lisi    "; // 字符串长度为8
           age = 31; // 数字的长度为4
           rdf.writeBytes(name); // 将姓名写入文件之中
           rdf.writeInt(age); // 将年龄写入文件之中
           name = "wangwu  "; // 字符串长度为8
           age = 32; // 数字的长度为4
           rdf.writeBytes(name); // 将姓名写入文件之中
           rdf.writeInt(age); // 将年龄写入文件之中
           rdf.close(); // 关闭
      }
};

2. 读取数据

读取是直接使用 r 的模式即可，以只读的方式打开文件。

读取时所有的字符串只能按照byte数组方式读取出来，而且长度必须和写入时的固定大小相匹配。 

import java.io.File;
import java.io.RandomAccessFile;

public class RandomAccessFileDemo02{
    // 所有的异常直接抛出，程序中不再进行处理
    public static void main(String args[]) throws Exception{
        File f = new File("d:" + File.separator + "test.txt") ;    // 指定要操作的文件
        RandomAccessFile rdf = null ;        // 声明RandomAccessFile类的对象
        rdf = new RandomAccessFile(f,"r") ;// 以只读的方式打开文件
        String name = null ;
        int age = 0 ;
        byte b[] = new byte[8] ;    // 开辟byte数组
        // 读取第二个人的信息，意味着要空出第一个人的信息
        rdf.skipBytes(12) ;        // 跳过第一个人的信息
        for(int i=0;i<b.length;i++){
            b[i] = rdf.readByte() ;    // 读取一个字节
        }
        name = new String(b) ;    // 将读取出来的byte数组变为字符串
        age = rdf.readInt() ;    // 读取数字
        System.out.println("第二个人的信息 --> 姓名：" + name + "；年龄：" + age) ;
        // 读取第一个人的信息
        rdf.seek(0) ;    // 指针回到文件的开头
        for(int i=0;i<b.length;i++){
            b[i] = rdf.readByte() ;    // 读取一个字节
        }
        name = new String(b) ;    // 将读取出来的byte数组变为字符串
        age = rdf.readInt() ;    // 读取数字
        System.out.println("第一个人的信息 --> 姓名：" + name + "；年龄：" + age) ;
        rdf.skipBytes(12) ;    // 空出第二个人的信息
        for(int i=0;i<b.length;i++){
            b[i] = rdf.readByte() ;    // 读取一个字节
        }
        name = new String(b) ;    // 将读取出来的byte数组变为字符串
        age = rdf.readInt() ;    // 读取数字
        System.out.println("第三个人的信息 --> 姓名：" + name + "；年龄：" + age) ;
        rdf.close() ;                // 关闭
    }
};

三、系统标准IO

System表示系统类，它有3个与 Java IO 有关的常量。

• System.out——系统标准输出
• System.in——系统标准输入
• System.err——错误信息输出  

1. System.out

System.out 是 PrintStream 的对象，在 PrintStream 中定义了一些了的 print() 和 println() 方法。

所以，常见的 System.out.print() 或 System.out.println() 语句调用的实际上是 PrintStream 类的方法。

import java.io.OutputStream;
import java.io.IOException;

public class SystemDemo01 {
    public static void main(String args[]) {
        OutputStream out = System.out; // 此时的输出流是向屏幕上输出
        try {
            out.write("hello world!!!".getBytes()); // 向屏幕上输出
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace(); // 打印异常
        }
        try {
            out.close(); // 关闭输出流
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
};

2. System.in

System.in 是 InputStream 类型的对象，可以利用它完成从键盘读取数据的功能。

import java.io.InputStream;

public class SystemInDemo {
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        InputStream input = System.in;
        
        byte b[] = new byte[5]; // 开辟空间，接收数据
        System.out.print("请输入内容：");
        
        int len = input.read(b); // 接收数据
        System.out.println("输入的内容为：" + new String(b, 0, len));
        
        input.close(); // 关闭输入流
    }
};

运行结果

请输入内容：Good Bye
输入的内容为：Good

上述结果中，输入内容并没有被完整打印出来。

这是因为代码中限制了存储数据的 byte 数组的大小。

如果不知道要输入的数据的实际长度，如何处理呢？

不指定大小，从键盘读取数据

import java.io.InputStream;

public class SystemInDemo2 {
    public static void main(String args[]) throws Exception { // 所有异常抛出
        InputStream input = System.in; // 从键盘接收数据

        StringBuffer buf = new StringBuffer(); // 使用StringBuffer接收数据
        System.out.print("请输入内容：");

        int temp = 0;
        while ((temp = input.read()) != -1) { // 接收内容
            char c = (char) temp;
            if (c == '
') { // 退出循环，输入回车表示输入完成
                break;
            }
            buf.append(c); // 保存内容
        }
        System.out.println("输入的内容为：" + buf);

        input.close(); // 关闭输入流
    }
};

如果是中文会出现乱码。

这是因为汉字一个字符占两个字节，而数据却一个一个字节的方式读进来的，所以造成了乱码。

最好的输入方式是将全部输入数据暂时存放在一块内存中，然后一次性从内存中读取出数据。

这样，既不会造成乱码，也不受长度限制。要完成这样的操作可以使用 BufferedReader 类去完成。

3. System.err

System.err 表示的是错误信息输出，如果程序出现错误，则可以直接使用 System.err 进行输出。

public class SystemErrDemo {
    public static void main(String args[]) {
        String str = null;
        try {
            System.out.println(Integer.parseInt(str)); // 转型
        } catch (Exception e) {
            System.err.println(e);
        }
    }
};

4. IO重定向

System 类可以改变 System.in 的输入流来源以及 System.out 和 System.err 两个输出流的输出位置。

import java.io.*;

public class RedirectDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        PrintStream console = System.out;
        BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream("d:\in.txt")); // 绑定输入文件
        PrintStream out = new PrintStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("d:\out.txt"))); // 绑定输出文件

        // 设置重定向
        System.setIn(in);
        System.setOut(out);
        System.setErr(out);

        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String s;
        while ((s = br.readLine()) != null) {
            System.out.println(s);
            out.close();
            System.setOut(console);
        }
    }
}

需要注意的是，I/O重定向操纵的是字节流，而不是字符流。

四、Scanner

Scanner 可以完成输入数据操作，并对数据进行验证。

示例：

import java.io.*;
public class ScannerDemo {

    public static void main(String args[]) {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);    // 从键盘接收数据
        int i = 0;
        float f = 0.0f;
        System.out.print("输入整数：");
        if (scan.hasNextInt()) {    // 判断输入的是否是整数
            i = scan.nextInt();    // 接收整数
            System.out.println("整数数据：" + i);
        } else {
            System.out.println("输入的不是整数！");
        }

        System.out.print("输入小数：");
        if (scan.hasNextFloat()) {    // 判断输入的是否是小数
            f = scan.nextFloat();    // 接收小数
            System.out.println("小数数据：" + f);
        } else {
            System.out.println("输入的不是小数！");
        }

        Date date = null;
        String str = null;
        System.out.print("输入日期（yyyy-MM-dd）：");
        if (scan.hasNext("^\d{4}-\d{2}-\d{2}$")) {    // 判断
            str = scan.next("^\d{4}-\d{2}-\d{2}$");    // 接收
            try {
                date = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").parse(str);
            } catch (Exception e) {}
        } else {
            System.out.println("输入的日期格式错误！");
        }
        System.out.println(date);
    }
}

参考

https://www.cnblogs.com/jingmoxukong/p/4513059.html

https://www.cnblogs.com/jingmoxukong/p/4582641.html

https://dunwu.github.io/javacore/io/java-io-base.html#scanner