Java流、文件和IO完全指南

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Java 流(Stream)、文件(File)和IO

1. 引言

在Java编程中，处理流、文件和IO是非常重要的知识点。流是一种连接程序和外部资源的管道，它可以实现数据的输入和输出。文件是计算机存储数据的一种方式，它可以保存程序的持久化数据。IO（输入输出）是指程序与外部世界交互的一种方式，通过IO可以实现数据的读取和写入。

本文将详细介绍Java中流、文件和IO的相关知识，包括如何创建和使用流、读写文件、处理输入输出等方面的内容。

2. Java流(Stream)

Java流是Java IO库中的核心概念之一，它提供了一种用于处理输入和输出操作的方式。流分为输入流和输出流，用于读取和写入数据。IO流的I就是输入input，O就是输出output，对于初学者而言，很多人不知道什么是输入什么是输出，下面我做个简易的图给大家看一下：

Java IO文件流

可以简单理解，从外部读到java程序里的流是输入流，从java程序写到外部文件的就是输出流。

2.1 输入流

输入流用于从外部输入设备（如键盘、文件等）读取数据。Java提供了许多输入流的实现类，包括InputStream、FileInputStream等。以下是使用输入流读取数据的基本步骤：

  1. 创建输入流对象；
  2. 通过输入流对象读取数据；
  3. 关闭输入流。

2.2 输出流

输出流用于将数据写入到外部输出设备（如屏幕、文件等）。Java提供了许多输出流的实现类，包括OutputStream、FileOutputStream等。以下是使用输出流写入数据的基本步骤：

  1. 创建输出流对象；
  2. 通过输出流对象写入数据；
  3. 关闭输出流。

2.3 示例代码

下面是一个使用Java流进行文件读写的示例代码： 文件路径可以写相对路径和绝对路径，比如D://input.txt 下列的代码演示我都用相对路径src/xx.txt了

public class FileStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建输入流对象
            FileInputStream input = new FileInputStream("src/input.txt");
            // 创建输出流对象
            FileOutputStream output = new FileOutputStream("src/output.txt");

            // 读取数据并写入到输出流
            int data;
            while ((data = input.read()) != -1) {
                output.write(data);
            }
            output.write("--- 我是副本".getBytes());

            // 关闭流
            input.close();
            output.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Java IO流文件输入输出

可以看到 读取input.txt 并复制到output.txt里，并在最后加上了 --- 我是副本的字符串。

提示：输入流读取文件的时候如果文件不存在会报错，但是输出的文件不存在则会自动创建。

3. Java文件(File)

Java中的File类用于表示文件和目录的路径名。通过File类，我们可以操作文件和目录，包括创建文件、删除文件、重命名文件等操作。

3.1 创建文件

可以使用File类的createNewFile()方法创建新的文件。以下是创建文件的示例代码：

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

public class CreateFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建文件对象
            File file = new File("src/myfile.txt");

            // 创建新文件
            boolean success = file.createNewFile();
            if (success) {
                System.out.println("文件创建成功");
            } else {
                System.out.println("文件创建失败");
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3.2 删除文件

可以使用File类的delete()方法删除文件。以下是删除文件的示例代码：

import java.io.File;

public class DeleteFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建文件对象
        File file = new File("src/myfile.txt");

        // 删除文件
        boolean success = file.delete();
        if (success) {
            System.out.println("文件删除成功");
        } else {
            System.out.println("文件删除失败");
        }
    }
}

3.3 示例代码

下面是一个使用Java文件操作的示例代码，包括创建文件、删除文件和重命名文件等操作：

import java.io.File;

public class FileExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建文件对象
        File file = new File("myfile.txt");

        try {
            // 创建新文件
            boolean success = file.createNewFile();
            if (success) {
                System.out.println("文件创建成功");
            } else {
                System.out.println("文件创建失败");
            }

            // 重命名文件
            File newFile = new File("newfile.txt");
            success = file.renameTo(newFile);
            if (success) {
                System.out.println("文件重命名成功");
            } else {
                System.out.println("文件重命名失败");
            }

            // 删除文件
            success = newFile.delete();
            if (success) {
                System.out.println("文件删除成功");
            } else {
                System.out.println("文件删除失败");
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4. Java IO

Java IO（输入输出）是指程序与外部世界交互的一种方式。在Java中，IO包括字符流和字节流两种方式，并且提供了丰富的类和方法用于处理输入输出操作。

4.1 字符流

字符流以字符为单位进行操作，主要用于处理文本数据。Java提供了Reader和Writer两个抽象类来操作字符流，分别有对应的实现类。

4.2 字节流

字节流以字节为单位进行操作，主要用于处理二进制数据。Java提供了InputStream和OutputStream两个抽象类来操作字节流，分别有对应的实现类。

4.3 示例代码

下面是一个使用Java IO进行文件读写的示例代码：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class IOExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建字符输入流
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("src/input.txt"));

            // 创建字符输出流
            BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("src/output.txt"));

            // 读取数据并写入到输出流
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                writer.write(line);
                writer.newLine();
            }

            // 关闭流
            reader.close();
            writer.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5. Java目录

5.1 Java操作目录的常用方式

作为一个Java初学者，了解如何操作目录是非常重要的，因为在实际开发中，我们经常需要创建、读取、更新和删除目录。在本文中，我们将介绍一些常用的Java操作目录的方式，并用Markdown的方式进行展示。

请注意修改您想要尝试操作的目录 例如下面的：D://path//to//directory

5.2 创建目录

要创建一个目录，我们需要使用java.nio.file包中的Files类的createDirectory()方法。下面是一个示例代码：

import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.io.IOException;

public class CreateDirectoryExample {
    public static void main(String[] args) {
        String directoryPath = "D://path//to//directory";

        try {
            Path path = Paths.get(directoryPath);
            Files.createDirectory(path);
            System.out.println("目录已成功创建！");
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("无法创建目录：" + e.getMessage());
        }
    }
}

在上面的代码中，我们使用createDirectory()方法创建了一个名为directoryPath的目录。如果目录创建成功，将打印出成功的消息；否则，将打印出错误信息。

5.3 读取目录

要读取目录中的文件和子目录，我们可以使用java.io.File类的listFiles()方法。下面是一个示例代码：

import java.io.File;

public class ReadDirectoryExample {
    public static void main(String[] args) {
        String directoryPath = "D://path//to//directory";

        File directory = new File(directoryPath);

        // 检查目录是否存在
        if (directory.exists() && directory.isDirectory()) {
            File[] files = directory.listFiles();

            // 遍历目录中的文件和子目录
            for (File file : files) {
                System.out.println(file.getName());
            }
        } else {
            System.err.println("目录不存在！");
        }
    }
}

在上面的代码中，我们首先创建一个File对象来表示目录。然后，我们使用listFiles()方法获取目录中的文件和子目录。最后，我们使用一个循环遍历这些文件和目录，并使用getName()方法打印它们的名称。

5.4 更新目录

要更新目录的名称，我们可以使用java.io.File类的renameTo()方法。下面是一个示例代码：

import java.io.File;

public class UpdateDirectoryExample {
    public static void main(String[] args) {
        String directoryPath = "D://path//to//directory";
        String newDirectoryName = "new_directory_name";

        File directory = new File(directoryPath);

        // 检查目录是否存在
        if (directory.exists() && directory.isDirectory()) {
            String newDirectoryPath = directory.getParent() + File.separator + newDirectoryName;
            File newDirectory = new File(newDirectoryPath);

            if (directory.renameTo(newDirectory)) {
                System.out.println("目录已成功更新！");
            } else {
                System.err.println("无法更新目录！");
            }
        } else {
            System.err.println("目录不存在！");
        }
    }
}

在上面的代码中，我们首先创建了一个File对象来表示要更新的目录。然后，我们使用renameTo()方法将目录重命名为newDirectoryName。如果目录成功重命名，将打印出成功的消息；否则，将打印出错误信息。

5.5 删除目录

要删除一个目录，我们可以使用java.io.File类的delete()方法。下面是一个示例代码：

import java.io.File;

public class DeleteDirectoryExample {
    public static void main(String[] args) {
        String directoryPath = "D://path//to//directory";

        File directory = new File(directoryPath);

        // 检查目录是否存在
        if (directory.exists() && directory.isDirectory()) {
            if (directory.delete()) {
                System.out.println("目录已成功删除！");
            } else {
                System.err.println("无法删除目录！");
            }
        } else {
            System.err.println("目录不存在！");
        }
    }
}

在上面的代码中，我们首先创建了一个File对象来表示要删除的目录。然后，我们使用delete()方法删除目录。如果目录成功删除，将打印出成功的消息；否则，将打印出错误信息。

以上就是Java操作目录的常用方式。

6. 总结

记得我们在之前的一篇文章中讲了Scanner类，它就是基于输入流做到的：https://refblogs.com/article/447

通过本教程，我们详细介绍了Java流、文件和IO，以及操作目录的相关知识。流是一种用于处理输入和输出操作的方式，文件是计算机存储数据的一种方式，IO是程序与外部世界交互的一种方式。我们了解了如何创建和使用流、读写文件、处理输入输出等方面的内容。

掌握了Java流、文件和IO的知识，我们可以更加灵活地处理数据输入和输出，编写更加高效的程序。

正文到此结束
所属分类：Java学习 完整系列教程请查看： Java入门教程
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