Java基础-IO流(13)

IO流用来处理设备之间的数据传输.可以实现文件复制,上传文件和下载文件.

Jdk提供的流继承了四大类：InputStream(字节输入流)，OutputStream（字节输出流），Reader（字符输入流），Writer（字符输出流）。

对文件进行操作：FileInputStream（字节输入流），FileOutputStream（字节输出流），FileReader（字符输入流），FileWriter（字符输出流）

对管道进行操作：PipedInputStream（字节输入流）,PipedOutStream（字节输出流），PipedReader（字符输入流），PipedWriter（字符输出流）

PipedInputStream的一个实例要和PipedOutputStream的一个实例共同使用，共同完成管道的读取写入操作。主要用于线程操作。

字节/字符数组：ByteArrayInputStream，ByteArrayOutputStream，CharArrayReader，CharArrayWriter是在内存中开辟了一个字节或字符数组。

Buffered缓冲流：：BufferedInputStream，BufferedOutputStream，BufferedReader,BufferedWriter,是带缓冲区的处理流，缓冲区的作用的主要目的是：避免每次和硬盘打交道，提高数据访问的效率。

转化流：InputStreamReader/OutputStreamWriter，把字节转化成字符。

数据流：DataInputStream，DataOutputStream。

文件中的内容是无法直接操作的,所以要把文件中的数据读取到内存中,然后修改内存中的数据,修改完成后再由内存写入到文件中.

这里我们以操作文件为例子,主讲FileReader和FileWriter以及他们的缓冲流.

IO流

IO流可以吧数据存储到文件,也可以从文件中读取数据

输出流(写数据用)

FileWriter
void write(String str)  //写一个字符串数据
void write(String str,int index,int len)  //写一个字符串中的一部分数据
void write(int ch)  //写一个字符数据,写int类型好处是既可以写char类型的数据,也可以写插入对应的int类型数据
void write(char[] chs)  //写一个字符数据
void write(char[] chs,int index,int len)   //写一个字符数组一部分

步骤

往文件中写数据(对于cpu来说是往外输出)-->用输出流-->-->FileWriter
输出流写数据的步骤:
    A.创建输出流对象
    B.调用输出流对象写数据的方法
    C.释放资源

构造方法,创建输出流对象
    FileWriter(String fileName)  //fileName为文件路径不写盘符为相对路径(相对项目)

　　FileWriter(String fileName,boolean append)   //输出到文件时添加到文件尾
  成员方法
    void write(String str)  //调用流对象写数据方法
    //数据没有直接写到文件中,其实是写到了内存缓冲区
    void flush()  //将内存缓冲区中的数据写入文件
    void close()  //关闭流,不然会一直占用文件无法操作文件.

输入流(读数据用)

FileReader

构造方法
    FileReader(String fileName)
成员方法
    int read()    //一次读取一个字符,返回的是字符的int值.如果没有数据了,返回-1
    int read(char[] cbuf)  //返回的int是实际读取的字符个数,cbuf是

步骤

A.创建输入流
B.调用输入流对象的读数据方法
C.关闭流

close()和flush()方法区别

　　A.flush()刷新缓冲区.刷新后流对象还可以继续使用
　　B.close()先刷新缓冲区,然后通知系统释放资源.流对象不可以再使用.

向文本文件中写字符时换行的方式mac是\r，linux是\n，windows是\r\n

文件复制(传输)时先用FileReader读取数据,再用FileWriter写数据.即先I在O.

        //创建输入流对象
        FileReader fr  = new FileReader("source.txt");
        //创建输出流对象
        FileWriter fw = new FileWriter("target.txt");

                /*读写数据
        int ch;
        while((ch=fr.read())!=-1) {   //读取到了返回字符int值,读不到返回-1
            fw.write(ch);
        }*/
        //读写数据
        char[] chs = new char[1024];  //一般写1024的整数倍
        int len;
        while((len=fr.read(chs))!=-1) {  //读取到字符数组时返回数组长度,读取不到返回-1
            fw.write(chs, 0, len);  //最后一次读取的len可能小于1024.最后一次读取的放入char数组中覆盖上一次读取的前半部分,没覆盖的后半部分仍然是上次读取的内容,所以要从0读到len,len-1024是倒数第二次读取的内容.
        }

        //释放资源
        fw.close();
        fr.close();

char数组内存中的数据如下

        FileReader fr = new FileReader("source.txt");
        //调用输入流对象的读数据方法
        //int read(char[] cbuf)：一次读取一个字符数组的数据，返回的是实际读取的字符个数
        char[] chs = new char[5];

        //第一次读数据
        int len = fr.read(chs);
        System.out.println("len:"+len);
        //System.out.println(new String(chs));
        System.out.println(new String(chs,0,len));

        //第二次读数据
        len = fr.read(chs);
        System.out.println("len:"+len);
        //System.out.println(new String(chs));
        System.out.println(new String(chs,0,len));

        //第三次读数据
        len = fr.read(chs);
        System.out.println("len:"+len);    //最后一次为4,多以char[4]并没有被覆盖,仍然是r
        System.out.println(new String(chs,0,len)); 

当source.txt中为

hello
world

时,内存中char数组三次读取数据是这样的

缓冲流

缓冲流可以提高效率,所以每次用IO流读写时要在外面包装一层缓冲流
特殊功能
BufferedWriter

void newLine()   //换行

BufferedReader

String readLine()   //读取一行

因此,上面的程序可以这样写

        //创建输入缓冲流对象
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("source.txt"));
        //创建输出缓冲流对象
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("target.txt"));

        //读写数据
        /*
        //一次读写一个字符
        int ch;
        while((ch=br.read())!=-1) {
            bw.write(ch);
        }
        */

        //一次读写一个字符数组
        char[] chs = new char[1024];
        int len;
        while((len=br.read(chs))!=-1) {
            bw.write(chs,0,len);
        }

        //释放资源
        bw.close();
        br.close();

练习

public static void main(String[] args) throws IOException{
        //定义文件路径
        String fileName = "students.txt";

        //为了让程序能够回到这里来，我们使用循环
        while(true) {
            //这是学生管理系统的主界面
            System.out.println("--------欢迎来到学生管理系统--------");
            System.out.println("1 查看所有学生");
            System.out.println("2 添加学生");
            System.out.println("3 删除学生");
            System.out.println("4 修改学生");
            System.out.println("5 退出");
            System.out.println("请输入你的选择：");
            //创建键盘录入对象
            Scanner sc = new Scanner(System.in);
            String choiceString = sc.nextLine();
            //用switch语句实现选择
            switch(choiceString) {
            case "1":
                //查看所有学生
                findAllStudent(fileName);
                break;
            case "2":
                //添加学生
                addStudent(fileName);
                break;
            case "3":
                //删除学生
                deleteStudent(fileName);
                break;
            case "4":
                //修改学生
                updateStudent(fileName);
                break;
            case "5":
            default:
                System.out.println("谢谢你的使用");
                System.exit(0); //JVM退出
                break;
            }
        }
    }

    //从文件中读数据到集合
    public static void readData(String fileName,ArrayList<Student> array) throws IOException {
        //创建输入缓冲流对象
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(fileName));

        String line;
        while((line=br.readLine())!=null) {
            String[] datas = line.split(",");
            Student s = new Student();
            s.setId(datas[0]);
            s.setName(datas[1]);
            s.setAge(datas[2]);
            s.setAddress(datas[3]);
            array.add(s);
        }

        br.close();
    }

    //把集合中的数据写入文件
    public static void writeData(String fileName,ArrayList<Student> array) throws IOException {
        //创建输出缓冲流对象
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(fileName));

        for(int x=0; x<array.size(); x++) {
            Student s = array.get(x);
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            sb.append(s.getId()).append(",").append(s.getName()).append(",").append(s.getAge()).append(",").append(s.getAddress());

            bw.write(sb.toString());
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        bw.close();
    }

    //修改学生
    public static void updateStudent(String fileName) throws IOException {
        //创建集合对象
        ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>();
        //从文件中把数据读取到集合中
        readData(fileName, array);

        //修改学生的思路：键盘录入一个学号，到集合中去查找，看是否有学生使用的是该学号，如果有就修改该学生
        //创建键盘录入对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入你要修改的学生的学号：");
        String id = sc.nextLine();

        //定义一个索引
        int index = -1;

        //遍历集合
        for(int x=0; x<array.size(); x++) {
            //获取每一个学生对象
            Student s = array.get(x);
            //拿学生对象的学号和键盘录入的学号进行比较
            if(s.getId().equals(id)) {
                index = x;
                break;
            }
        }

        if(index == -1) {
            System.out.println("不好意思,你要修改的学号对应的学生信息不存在,请回去重新你的选择");
        }else {
            System.out.println("请输入学生新姓名：");
            String name = sc.nextLine();
            System.out.println("请输入学生新年龄：");
            String age = sc.nextLine();
            System.out.println("请输入学生新居住地：");
            String address = sc.nextLine();

            //创建学生对象
            Student s = new Student();
            s.setId(id);
            s.setName(name);
            s.setAge(age);
            s.setAddress(address);

            //修改集合中的学生对象
            array.set(index, s);
            //把集合中的数据重新写回到文件
            writeData(fileName, array);
            //给出提示
            System.out.println("修改学生成功");
        }
    }

    //删除学生
    public static void deleteStudent(String fileName) throws IOException {
        //创建集合对象
        ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>();
        //从文件中把数据读取到集合中
        readData(fileName, array);

        //删除学生的思路：键盘录入一个学号，到集合中去查找，看是否有学生使用的是该学号，如果有就删除该学生
        //创建键盘录入对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入你要删除的学生的学号：");
        String id = sc.nextLine();

        //我们必须给出学号不存在的时候的提示

        //定义一个索引
        int index = -1;

        //遍历集合
        for(int x=0; x<array.size(); x++) {
            //获取到每一个学生对象
            Student s = array.get(x);
            //拿这个学生对象的学号和键盘录入的学号进行比较
            if(s.getId().equals(id)) {
                index = x;
                break;
            }
        }

        if(index == -1) {
            System.out.println("不好意思,你要删除的学号对应的学生信息不存在,请回去重新你的选择");
        }else {
            array.remove(index);
            //把集合中的数据重新写回到文件
            writeData(fileName, array);
            System.out.println("删除学生成功");
        }

    }

    //添加学生
    public static void addStudent(String fileName) throws IOException {
        //创建集合对象
        ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>();
        //从文件中把数据读取到集合中
        readData(fileName, array);

        //创建键盘录入对象
        Scanner sc = new Scanner(System.in);

        //为了让id能够被访问到，我们就把id定义在了循环的外面
        String id;

        //为了让代码能够回到这里，用循环
        while(true) {
            System.out.println("请输入学生学号：");
            //String id = sc.nextLine();
            id = sc.nextLine();

            //判断学号有没有被人占用
            //定义标记
            boolean flag = false;
            //遍历集合，得到每一个学生
            for(int x=0; x<array.size(); x++) {
                Student s = array.get(x);
                //获取该学生的学号，和键盘录入的学号进行比较
                if(s.getId().equals(id)) {
                    flag = true; //说明学号被占用了
                    break;
                }
            }

            if(flag) {
                System.out.println("你输入的学号已经被占用,请重新输入");
            }else {
                break; //结束循环
            }
        }

        System.out.println("请输入学生姓名：");
        String name = sc.nextLine();
        System.out.println("请输入学生年龄：");
        String age = sc.nextLine();
        System.out.println("请输入学生居住地：");
        String address = sc.nextLine();

        //创建学生对象
        Student s = new Student();
        s.setId(id);
        s.setName(name);
        s.setAge(age);
        s.setAddress(address);

        //把学生对象作为元素添加到集合
        array.add(s);
        //把集合中的数据重新写回到文件
        writeData(fileName, array);

        //给出提示
        System.out.println("添加学生成功");
    }

    //查看所有学生
    public static void findAllStudent(String fileName) throws IOException {
        //创建集合对象
        ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>();
        //从文件中把数据读取到集合中
        readData(fileName, array);

        //首先来判断集合中是否有数据，如果没有数据，就给出提示，并让该方法不继续往下执行
        if(array.size() == 0) {
            System.out.println("不好意思,目前没有学生信息可供查询,请回去重新选择你的操作");
            return;
        }

        //\t 其实就是一个tab键的位置
        System.out.println("学号\t\t姓名\t年龄\t居住地");
        for(int x=0; x<array.size(); x++) {
            Student s = array.get(x);
            System.out.println(s.getId()+"\t"+s.getName()+"\t"+s.getAge()+"\t"+s.getAddress());
        }
    }

本程序内存图