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1 File类的使用

1.1 File类的理解

File类的一个对象，代表一个文件或一个文件目录(俗称：文件夹)
File类声明在java.io包下
File类中涉及到关于文件或文件目录的创建、删除、重命名、修改时间、文件大小等方法，

并未涉及到写入或读取文件内容的操作。如果需要读取或写入文件内容，必须使用IO流来完成。
后续File类的对象常会作为参数传递到流的构造器中，指明读取或写入的"终点".

1.2 File的实例化

1.2.1 常用的构造器

File(String filePath)
File(String parentPath,String childPath)
File(File parentFile,String childPath)

1.2.2 路径的分类

相对路径：相较于某个路径下，指明的路径。绝对路径：包含盘符在内的文件或文件目录的路径

在IDEA中，main方法中的相对路径为project下，test中的相对路径在module下

1.2.3 路径分隔符

windows和DOS系统默认使用“\”来表示 UNIX和URL使用“/”来表示

1.3 File类的常用方法

1.3.1 File类的获取功能

public String getAbsolutePath() 获取绝对路径
public String getPath 获取路径
public String getName 获取名称
public String getParent() 获取上层文件目录路径。若无返回 null
public long length 获取文件长度即：字节数。不能获取目录的长度。
public long lastModified 获取最后一次的修改时间毫秒值
public String[] list 获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
public File[] listFiles 获取指定目录下的所有文件或者文件目录的 File 数组

1.3.2 File类的创建功能

public boolean createNewFile 创建文件。若文件存在则不创建返回 false
public boolean mkdir 创建文件目录。如果此文件目录存在就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在也不创建。
public boolean mkdirs 创建文件目录。如果上层文件目录不存在一并创建

1.3.3 File类的删除功能

public boolean delete 删除文件或者文件夹 注意事项：Java中的删除不走回收站。要删除一个文件目录请注意该文件目录内不能包含文件或者文件目录

2 IO流概述

2.1 流的分类

操作数据单位：字节流、字符流
数据的流向：输入流、输出流
流的角色：节点流、处理流

2.2 流的体系结构

说明：红框对应的是IO流中的4个抽象基类

蓝框的流需要重点关注

2.3 重点说明的几个流结构

抽象基类	节点流	缓冲流
InputStream	FileInputStream (read(byte[] buffer))	BufferedInputStream (read(byte[] buffer))
OutputStream	FileOutputStream (write(byte[] buffer,0,len)	BufferedOutputStream (write(byte[] buffer,0,len) / flush()
Reader	FileReader (read(char[] cbuf))	BufferedReader (read(char[] cbuf) / readLine())
Writer	FileWriter (write(char[] cbuf,0,len)	BufferedWriter (write(char[] cbuf,0,len) / flush()

2.4 输入输出的标准化过程

2.4.1 输入过程

创建File类的对象，指明读取的数据的来源。（要求此文件一定要存在）
创建相应的输入流，将File类的对象作为参数，传入流的构造器中
具体的读入过程：创建相应的byte[] 或 char[]。
关闭流资源

说明：程序中出现的异常需要使用try-catch-finally处理。

2.4.2 输出过程

创建File类的对象，指明写出的数据的位置。（不要求此文件一定要存在）
创建相应的输出流，将File类的对象作为参数，传入流的构造器中
具体的写出过程：write(char[]/byte[] buffer,0,len)
关闭流资源

说明：程序中出现的异常需要使用try-catch-finally处理。

3 节点流（或文件流）

3.1 FileReader/FileWriter的使用

3.1.1 FileReader使用

将文件内容读到程序中并输出到控制台。

说明：

read()的理解：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
异常的处理：为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理
读入的文件一定要存在，否则就会报FileNotFoundException。

  @Test
    public void testFileReader1()  {
        FileReader fr = null;
        try {
            //1.File类的实例化
            File file = new File("hello.txt");
            
            //2.FileReader流的实例化
            fr = new FileReader(file);

            //3.读入的操作
            //read(char[] cbuf):返回每次读入cbuf数组中的字符的个数。如果达到文件末尾，返回-1
            char[] cbuf = new char[5];
            int len;
            while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
                String str = new String(cbuf,0,len);
                System.out.print(str);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fr != null){
                //4.资源的关闭
                try {
                    fr.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

3.2.2 FileWriter的使用

从内存中写出数据到硬盘的文件里。

说明：

输出操作，对应的File可以不存在的。并不会报异常
File对应的硬盘中的文件如果不存在，在输出的过程中，会自动创建此文件。 File对应的硬盘中的文件如果存在：如果流使用的构造器是：FileWriter(file,false) / FileWriter(file):对原有文件的覆盖如果流使用的构造器是：FileWriter(file,true):不会对原有文件覆盖，而是在原有文件基础上追加内容

@Test
public void testFileWriter() {
    FileWriter fw = null;
    try {
        //1.提供File类的对象，指明写出到的文件
        File file = new File("hello1.txt");

        //2.提供FileWriter的对象，用于数据的写出
        fw = new FileWriter(file);

        //3.写出的操作
        fw.write("I have a dream!");
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (fw != null) {
            try {
                //4.流资源的关闭
                fw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

3.2.3 文本文件的复制

@Test
    public void testFileReaderFileWriter() {
        FileReader fr = null;
        FileWriter fw = null;
        try {
            //1.创建File类的对象，指明读入和写出的文件
            File srcFile = new File("hello.txt");
            File destFile = new File("hello2.txt");

            //2.创建输入流和输出流的对象
            fr = new FileReader(srcFile);
            fw = new FileWriter(destFile);

            //3.数据的读入和写出操作
            char[] cbuf = new char[5];
            int len;//记录每次读入到cbuf数组中的字符的个数
            while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
                //每次写出len个字符
                fw.write(cbuf,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.关闭流资源
            try {
                if(fw != null)
                    fw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                if(fr != null)
                    fr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

3.2 FileInputStream/FileOutputStream的使用

对于文本文件(.txt,.java,.c,.cpp)，使用字符流处理
对于非文本文件(.jpg,.mp3,.mp4,.avi,.doc,.ppt,…)，使用字节流处理

实现对图片的复制操作：

@Test
public void testFileInputOutputStream()  {
    FileInputStream fis = null;
    FileOutputStream fos = null;
    try {
        //1.造文件
        File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
        File destFile = new File("爱情与友情2.jpg");

        //2.造流
        fis = new FileInputStream(srcFile);
        fos = new FileOutputStream(destFile);

        //3.复制的过程
        byte[] buffer = new byte[5];
        int len;
        while((len = fis.read(buffer)) != -1){
            fos.write(buffer,0,len);
        }

    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if(fos != null){
            //4.关闭流
            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if(fis != null){
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

}

4 缓冲流

4.1 缓冲流涉及到的类

BufferedInputStream
BufferedOutputStream
BufferedReader
BufferedWriter

4.2 作用

作用：提供流的读取、写入的速度提高读写速度的原因：内部提供了一个缓冲区。默认情况下是8kb

4.3 典型代码

4.3.1 使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream:处理非文本文件

@Test
    public void BufferedStreamTest() throws FileNotFoundException {
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;

        try {
            //1.造文件
            File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
            File destFile = new File("爱情与友情3.jpg");
            //2.造流
            //2.1 造节点流
            FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
            //2.2 造缓冲流
            bis = new BufferedInputStream(fis);
            bos = new BufferedOutputStream(fos);

            //3.复制的细节：读取、写入
            byte[] buffer = new byte[10];
            int len;
            while((len = bis.read(buffer)) != -1){
                bos.write(buffer,0,len);

//                bos.flush();//刷新缓冲区

            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4.资源关闭
            //要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
            if(bos != null){
                try {
                    bos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if(bis != null){
                try {
                    bis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }

            }
            //说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
//        fos.close();
//        fis.close();
        }
}

4.3.2 使用BufferedReader和BufferedWriter：处理文本文件

与上面代码类似

5 转换流

5.1 转换流涉及的类

转换流：属于字符流

InputStreamReader：将一个字节的输入流转换为字符的输入流解码：字节、字节数组 —>字符数组、字符串
OutputStreamWriter：将一个字符的输出流转换为字节的输出流编码：字符数组、字符串 —> 字节、字节数组

说明：编码决定了解码的方式

5.2 作用

提供字节流与字符流之间的转换

5.3 转换流实现

综合使用InputStreamReader和OutputStreamWriter

@Test
    public void test2() throws Exception {
        //1.造文件、造流
        File file1 = new File("dbcp.txt");
        File file2 = new File("dbcp_gbk.txt");

        FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);

        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"utf-8");
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"gbk");

        //2.读写过程
        char[] cbuf = new char[20];
        int len;
        while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
            osw.write(cbuf,0,len);
        }

        //3.关闭资源
        isr.close();
        osw.close();

    }

5.4 常见的编码表

ASCII：美国标准信息交换码。用一个字节的7位可以表示。
ISO8859-1：拉丁码表。欧洲码表用一个字节的8位表示。
GB2312：中国的中文编码表。最多两个字节编码所有字符
GBK：中国的中文编码表升级，融合了更多的中文文字符号。最多两个字节编码
Unicode：国际标准码，融合了目前人类使用的所字符。为每个字符分配唯一的字符码。所有的文字都用两个字节来表示。
UTF-8：变长的编码方式，可用1-4个字节来表示一个字符。

6 其他的流

6.1 标准输入输出流

System.in:标准的输入流，默认从键盘输入 System.out:标准的输出流，默认从控制台输出

6.2 打印流

PrintStream 和PrintWriter 说明：

提供了一系列重载的print()和println()方法，用于多种数据类型的输出
System.out返回的是PrintStream的实例

6.3 数据流

DataInputStream 和 DataOutputStream 作用：用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串

7 对象流

ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream

7.1 作用

ObjectOutputStream:内存中的对象—>存储中的文件、通过网络传输出去：序列化过程 ObjectInputStream:存储中的文件、通过网络接收过来 —>内存中的对象：反序列化过程

7.2 对象的序列化机制

对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上，或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。//当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象。

7.3 序列化代码实现

@Test
public void testObjectOutputStream(){
    ObjectOutputStream oos = null;

    try {
        //1.
        oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
        //2.
        oos.writeObject(new String("我爱北京天安门"));
        oos.flush();//刷新操作

         oos.writeObject(new Person("王铭",23));
        oos.flush();

        oos.writeObject(new Person("张学良",23,1001,new Account(5000)));
        oos.flush();

    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if(oos != null){
            //3.
            try {
                oos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }

}

7.4 反序列化代码实现

@Test
public void testObjectInputStream(){
    ObjectInputStream ois = null;
    try {
        ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));

        Object obj = ois.readObject();
        String str = (String) obj;

        Person p = (Person) ois.readObject();
        Person p1 = (Person) ois.readObject();

        System.out.println(str);
        System.out.println(p);
        System.out.println(p1);

    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if(ois != null){
            try {
                ois.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}

自定义类需要满足如下的要求，方可序列化

1.需要实现接口：Serializable
2.当前类提供一个全局常量：serialVersionUID
3.除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所有属性也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型可序列化）

8 随机存取文件流

8.1 概述

RandomAccessFile直接继承于java.lang.Object类，实现了DataInput和DataOutput接口。
RandomAccessFile既可以作为一个输入流，又可以作为一个输出流。
如果RandomAccessFile作为输出流时，写出到的文件如果不存在，则在执行过程中自动创建。如果写出到的文件存在，则会对原文件内容进行覆盖。（默认情况下，从头覆盖）。
可以通过相关的操作，实现RandomAccessFile“插入”数据的效果。seek(int pos)。

8.2 文件读写代码实现

@Test
public void test1() {
    RandomAccessFile raf1 = null;
    RandomAccessFile raf2 = null;
    try {
        //1.
        raf1 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情.jpg"),"r");
        raf2 = new RandomAccessFile(new File("爱情与友情1.jpg"),"rw");
        //2.
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len;
        while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
            raf2.write(buffer,0,len);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //3.
        if(raf1 != null){
            try {
                raf1.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if(raf2 != null){
            try {
                raf2.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

使用RandomAccessFile实现数据的插入效果:

@Test
public void test3() throws IOException {
    RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("hello.txt","rw");

    raf1.seek(3);//将指针调到角标为3的位置
    //保存指针3后面的所数据到StringBuilder中
    StringBuilder builder = new StringBuilder((int) new File("hello.txt").length());
    byte[] buffer = new byte[20];
    int len;
    while((len = raf1.read(buffer)) != -1){
        builder.append(new String(buffer,0,len)) ;
    }
    //调回指针，写入“xyz”
    raf1.seek(3);
    raf1.write("xyz".getBytes());

    //将StringBuilder中的数据写入到文件中
    raf1.write(builder.toString().getBytes());

    raf1.close();
    //思考：将StringBuilder替换为ByteArrayOutputStream
}

9 NIO

9.1 NIO使用说明

Java NIO (New IO，Non-Blocking IO)是从Java 1.4版本开始引入的一套新的IO API，可以替代标准的Java IO API。
NIO与原来的IO同样的作用和目的，但是使用的方式完全不同，NIO支持面向缓冲区的(IO是面向流的)、基于通道的IO操作。NIO将以更加高效的方式进行文件的读写操作。
随着 JDK 7 的发布，Java对NIO进行了极大的扩展，增强了对文件处理和文件系统特性的支持，以至于我们称他们为 NIO.2。
Java API 中提供了两套 NIO 一套是针对标准输入输出 NIO 另一套就是网络编程 NIO

9.2 Path的使用

Path可以用于替换原有的File类。

原来的File类使用方法：

import java.io.File;
File file = new File("index.html");

再jdk7后我们可以使用：

import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
Path path = Paths.get("index.html");

常用方法

9.3 Files工具类

用于操作文件或文件目录的工具类

常用方法：

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