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类型电子教案·Java面向对象程序设计(第二版).ppt

  • 上传人(卖家):三亚风情
  • 文档编号:3176687
  • 上传时间:2022-07-28
  • 格式:PPT
  • 页数:622
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    关 键  词:
    电子 教案 Java 面向 对象 程序设计 第二
    资源描述:

    1、Java面向对象程序设计(第二版)主编 赵生慧 中国水利水电出版社第10章 Java的输入与输出流本章内容 文件流及其常用方法 字节流及其子类实现输入输出 字符流及其子类实现输入输出 随机读写文件流。对象串行化教学目标 理解Java中流的概念 掌握字节输入流InputStream和字节输出流OutputStream及其子类的使用 掌握字符输入流Reader和字符输出流Writer及其子类的使用 掌握随机读写文件流RandomAccessFile的使用 掌握对象串行化方法10.110.1引例引例 输入与输出(I/O)是计算机与外部世界沟通的桥梁。Java中提供了许多功能强大的类来实现多种类型数据

    2、的输入输出。前面几章中,我们使用System.out对象的方法.在控制台上显示输出结果,这是标准的输入输出,本章将学习其他形式的输入输出。Java中所有的输入/输出都是以流的形式进行处理的。Java的输入输出数据流包括字节流、字符流、文件流、对象流,以及多线程之间通信的管道流。在介绍Java输入输出流之前,先看一个实例。例10.1简单记事本:设计一个如图10.1所示的界面,用户在文本区输入文本以后,当单击按钮“保存文件”后,则将文本区的内容写入到指定的文件中。分析:要设计一个如图10.1所示的界面,窗口的名称为目标文件名,中间是一个文本域,接收用户从键盘输入的文本,底端是一个按钮,单击该按钮后

    3、,将用户输入的内容写入指定的目标文件。10.110.1引例(续)引例(续)/Jpro10_1.javaimport java.awt.*;import java.awt.event.*;import java.io.*;public class Jpro10_1 extends WindowAdapter implements ActionListenerFrame f;Button btn;TextArea ta;String fileName;public static void main(String args)new Jpro10_1(output.txt);public Jpro10

    4、_1(String fileName)this.fileName=fileName;f=new Frame(fileName);f.addWindowListener(this);btn=new Button(保存文件保存文件);btn.addActionListener(this);ta=new TextArea(10,40);f.add(ta,BorderLayout.CENTER);f.add(btn,BorderLayout.SOUTH);f.pack();f.setVisible(true);public void actionPerformed(ActionEvent e)try

    5、FileOutputStream fout=new FileOutputStream(fileName);byte buf=ta.getText().getBytes();fout.write(buf);fout.close();catch(IOException ioe)System.err.println(e);public void windowClosing(WindowEvent e)System.exit(0);10.110.1引例(续)引例(续)10.2 10.2 流流根据流中的数据传输的方向,将流分为输入流和输出流。当程序需要读取数据的时候,就会生成一个通向数据源的流,这个数据

    6、源可以是文件、内存,或是网络连接,这时称该流为输入流(InputStream),如图10.2所示。当程序需要写入数据的时候,就会生成一个通向目的地的流,此时流被称为输出流(OutputStream),如下图所示。源输 入流 从源 中读 出数据目的地输 出流 向目 的地 中写 入数据注意,流是有方向性的,输入流只能从中读取数据,而不能往一个输入流中写数据。同样的,也不能从一个输出流中读数据。10.310.3标准输入标准输入/输出流输出流 System类管理标准输入/输出流和错误流。它提供了标准输入流Syetem.in,标准输出流System.out,以及错误流System.err。通过Syste

    7、m类的基本属性in,可以获得一个InputStream对象,其语句为:InputStream is=System.in;它是一个标准输入流,一般接收键盘的响应,得到键盘所传递来的数据。System.out 是标准输出流,一般用于向显示设备(一般是显示器)输出数据。它是Java.io包中PrintStream类的一个对象,其println()、print()和write()方法用于输出数据。和System.out一样,System.err也是一个PrintStream对象,用于向显示设备输出错误信息。例10.2从键盘读入若干字符,然后转换为字符串并在显示器上显示出来。/Jpro10_2.java

    8、import java.io.*;public class Jpro10_2 public static void main(String args)InputStream is=System.in;try byte bs=new byte512;int len=is.read(bs);String str=new String(bs);System.out.println(输入的内容:+str);is.close();catch(IOException e)e.printStackTrace();10.310.3标准输入标准输入/输出流(续)输出流(续)10.4 10.4 文件访问文件访问

    9、File类是一个和流无关的类。File类不仅提供了操作文件的方法,也提供了操作目录的方法。对于目录,Java把它当作一种特殊的文件,即文件名的列表。通过File类的方法,可以得到文件或目录的描述信息,包括名称、所在路径、读写性、长度等,还可以创建新目录、创建临时文件、改变文件名、删除文件、列出一个目录中所有的文件或与某个模式相匹配的文件等操作。10.4 10.4 文件访问(续)文件访问(续)1File类构造方法类构造方法 File类主要有四个构造方法:类主要有四个构造方法:public File(String pathname)public File(File parent,String ch

    10、ild)public File(String parent,String child)public File(URI uri)其中,第四个构造方法参数其中,第四个构造方法参数URI 转换为一个抽象路径名来创建一个新的转换为一个抽象路径名来创建一个新的 File 实例,使用时实例,使用时还与具体的机器有关,该方法很少使用,这里就不详细介绍了。参数还与具体的机器有关,该方法很少使用,这里就不详细介绍了。参数pathname和和child指定指定文件名,文件名,parent指定目录名,目录名既可以是字符串,也可以是指定目录名,目录名既可以是字符串,也可以是File对象。对象。注意,表示文件路径时,使

    11、用转义的反斜线作为分隔符,即“”代替“”,以“”开头的路径名表示绝对路径,否则表示相对路径。10.4 10.4 文件访问(续)文件访问(续)2File类提供的方法类提供的方法(1)文件操作文件操作 public String getName()/返回文件对象名,不包含路径名返回文件对象名,不包含路径名 public String getPath()/返回相对路径名,包含文件名返回相对路径名,包含文件名 public String getAbsolutePath()/返回绝对路径名,包含文件名返回绝对路径名,包含文件名 public String getParent()/返回父文件对象的路径名返

    12、回父文件对象的路径名 public File getParentFile()/返回父文件对象返回父文件对象 public long length()/返回指定文件的字节长度返回指定文件的字节长度 public boolean exists()/判断指定文件是否存在判断指定文件是否存在 public long lastModified()/返回指定文件最后被修改的时间返回指定文件最后被修改的时间 public boolean renameTo(File dest)/文件重命名文件重命名 public boolean delete()/删除空目录删除空目录 public boolean canRe

    13、ad()/判断文件是否可读判断文件是否可读 public boolean canWrite()/判断文件是否可写判断文件是否可写(2)目录操作目录操作 public boolean mkdir()/创建指定目录,正常建立时返回创建指定目录,正常建立时返回true public String list()/返回目录中的所有文件名字符串返回目录中的所有文件名字符串 public File listFiles()/返回目录中的所有文件对象返回目录中的所有文件对象例10.3获取c盘下Jpro10_3.java文件的文件名、父路径、长度等信息。/Jpro10_3.javaimport java.io.*

    14、;public class Jpro10_3 public static void main(String args)File file=new File(C:Jpro10_3.java);if(file.exists()String name=file.getName();String parent=file.getParent();long leng=file.length();boolean bool=file.canWrite();System.out.println(文件名称为:+name);System.out.println(文件目录为:+parent);System.out.p

    15、rintln(文件大小为:+leng+bytes);System.out.println(是否为可改写文件:+bool);10.4 10.4 文件访问(续)文件访问(续)10.5 10.5 字节流字节流 10.5.1 InputStream和和OutputStream类类 1.InputStream类类 InputStream是一个抽象类,它定义了基本的字节数据读入方法,子类是对其实现或进一步扩展功能,它们的继承关系子图如下图所示。InputStreamByteArraryInputStreamFileInputStreamFilterInputStreamPipedInputStreamOb

    16、jectInputStreamBufferedInputStreamDataInputStreamLineNumberInputStream10.5.1 InputStream10.5.1 InputStream和和OutputStreamOutputStream类(续)类(续)1.InputStream类成员方法(续)类成员方法(续)成员方法成员方法主要功能主要功能public abstract int read()throws IOException自输入流中读取一个字节自输入流中读取一个字节public int read(byte b)throws IOException将输入的数据存放

    17、在指定的字节数组将输入的数据存放在指定的字节数组public int read(byte b,int offset,int len)throws IOException自输入流中的自输入流中的offset位置开始读取位置开始读取len个字节并存个字节并存放在指定的数组放在指定的数组b中中public void reset()throws IOException将读取位置移至输入流标记之处将读取位置移至输入流标记之处public long skip(long n)throws IOException从输入流中跳过从输入流中跳过n个字节个字节public int available()throws

    18、 IOException返回输入流中的可用字节个数返回输入流中的可用字节个数public void mark(int readlimit)在输入流当前位置加上标记在输入流当前位置加上标记public boolean markSupported()测试输入流是否支持标记测试输入流是否支持标记(mark)用的所有资源用的所有资源public void close()throws IOException关闭输入流关闭输入流,并释放占用的所有资源并释放占用的所有资源 2.OutputStream类类 InputStream类也是抽象类,它定义了基本的数据写出方法,如write()方法。所有的字节输出流

    19、都是OutputStream类及其子类,它们继承关系子图如下图所示。10.5.1 InputStream10.5.1 InputStream和和OutputStreamOutputStream类(续)类(续)OutputStreamByteArraryOutputStreamFileOutputStreamFilterOutputStreamPipedOutputStreamObjectOutputStreamBufferedOutputStreamDataOutputStreamPrintStream10.5.1 InputStream10.5.1 InputStream和和OutputSt

    20、reamOutputStream类(续)类(续)2.OutputStream成员方法成员方法成员方法成员方法主要功能主要功能public abstract void write(int b)throws IOException写一个字节写一个字节public void write(byte b)throws IOException写一个字节数组写一个字节数组public void write(byte b,int offset,int len)throws IOException将字节数组将字节数组b中从中从offset位置开始的、长度为位置开始的、长度为len个字个字节的数据写到输出流中节的

    21、数据写到输出流中public void flush()throws IOException写缓冲区内的所有数据写缓冲区内的所有数据public void close()throws IOException关闭输出流关闭输出流,并释放占用的所有资源并释放占用的所有资源(1)构造方法)构造方法 为了创建FileInputStream类的对象,用户可以调用它的构造方法。FileInputStream类主要有三个构造方法:FileInputStream(String name)FileInputStream(File file)FileInputStream(FileDescriptor fd)第一个

    22、构造方法使用给定的文件名name创建一个FileInputStream对象,用来打开一个到达该文件的输入流,这个文件就是源。第二个构造方法使用File对象FileInputStream对象,用来指定要打开哪个文件。第三个构造方法比较特别,是以FileDescriptor对象为参数的。10.5.2 FileInputStream10.5.2 FileInputStream类和类和FileOutputStreamFileOutputStream类类(2)读取字节的方法)读取字节的方法在创建文件输入流对象之后,可以调用read方法从流中读取字节,read方法有三种格式:public int read

    23、()throws IOExceptionpublic int read(byte b,int off,int len)throws IOException public int read(byte b)throws IOExceptionread()方法将返回一个整数,它包含了流中的下一个字节。如果返回的是-1,则表示到达了文件输入流的末尾。这种方法每次只能从文件输入流中读取一个字节,为了能从流中读入多个数据字节,可以调用read(byte b,int off,int len)方法,该方法从输入流当前字节处起读取长度为len字节的数据,从位置off处起存入数组b中,b中位置在 off之前和在o

    24、ff+len之后的数据将保持不变,返回读取的数据长度,并将第len个字节设为当前字节。但是在使用FileInputStream类时要注意,若关联的目录或者文件不存在,Java就会抛出一个IOException异常。程序可以使用try-catch块检测和处理捕捉到的异常。例如,为了把一个文件输入流对象与一个文件关联起来,可以使用下列的代码段来处理Java产生的IOEception异常。try FileInputStream fis=new FileInputStream(java7.txt);catch(IOException e)System.out.println(File Exceptio

    25、n:+e);10.5.2 FileInputStream10.5.2 FileInputStream类和类和FileOutputStreamFileOutputStream类(续)类(续)(3)关闭输入流)关闭输入流 public void close()throws IOException 虽然Java在程序结束时会自动关闭所有打开的流,但还是建议大家养成一个良好的习惯,在使用完流后,调用close()方法显式地关闭任何打开的流,以防止一个被打开的流用完系统资源。10.5.2 FileInputStream10.5.2 FileInputStream类和类和FileOutputStreamF

    26、ileOutputStream类(续)类(续)例10.4编程实现读取C盘根目录下in.txt文件,并将读取的内容显示在屏幕上。/Jpro10_4.javaimport java.io.*;public class Jpro10_4public static void main(String args)File file =new File(C:in.txt);try FileInputStream fis=new FileInputStream(file);int len;byte by=new byte1024;while(len=fis.read(by)!=-1)String str=ne

    27、w String(by,0,len);System.out.println(从文件in.txt中读取出的内容是:+str);catch(Exception e)e.printStackTrace();10.5.2 FileInputStream10.5.2 FileInputStream类和类和FileOutputStreamFileOutputStream类(续)类(续)2FileOutputStream类(1)构造方法 public FileOutputStream(String name)throws FileNotFoundException public FileOutputStre

    28、am(File file)throws FileNotFoundException public FileOutputStream(String name,boolean append)throws FileNotFoundException 其中,name为文件名,file为文件类File对象,append表示文件是否为添加的写入方式。当append值是false时,为重写方式,即从头写入;当append值是true时,为添加方式,即从尾写入。append默认值为false。10.5.2 FileInputStream10.5.2 FileInputStream类和类和FileOutputS

    29、treamFileOutputStream类(续)类(续)2FileOutputStream类类(2)写入字节的方法)写入字节的方法 使用使用write方法将指定的字节写入文件输出流。方法将指定的字节写入文件输出流。write方法有方法有3种方式:种方式:public void write(int b)throws IOExceptionpublic void write(byte b)throws IOExceptionpublic void write(byte b,int off,int len)throws IOException write方法可以向文件写入一个字节、一个字节数组或一

    30、个字节数组的一部分。方法可以向文件写入一个字节、一个字节数组或一个字节数组的一部分。当当b是是int类型时,类型时,b占用占用4个字节个字节32位,通常是把位,通常是把b的低的低8位写入输出流,忽略其余高位写入输出流,忽略其余高24位。位。当当b是字节数组时,可以写入从是字节数组时,可以写入从off位置开始的位置开始的len个字节,如果没有个字节,如果没有off和和len参数,则写入所有字节,相当于参数,则写入所有字节,相当于write(b,0,b.length)。发生发生I/O错或文件关闭时,抛出错或文件关闭时,抛出IOException异常。如果异常。如果off或或len为负数或为负数或o

    31、ff+len大于数组大于数组b的长度的长度length,则抛出,则抛出IndexOutOfBoundsException异常;如果异常;如果b是空数组,则抛出是空数组,则抛出NullPointerException异常。异常。用用OutputStream是否为是否为FileOutputStream对象写入时,如果文件不存在,则会创建一个新文件,如果文件已存在,对象写入时,如果文件不存在,则会创建一个新文件,如果文件已存在,使用重写方式使用重写方式 则会覆盖原有数据。则会覆盖原有数据。(3)关闭输出流)关闭输出流 public void close()throws IOExceptionclos

    32、e方法关闭输出流,并释放相关的系统资源。方法关闭输出流,并释放相关的系统资源。10.5.2 FileInputStream10.5.2 FileInputStream类和类和FileOutputStreamFileOutputStream类(续)类(续)例例10.5编写程序,应用编写程序,应用FileInputStream类实现从类实现从c:file.dat中读出第中读出第5个字节到变量个字节到变量c中,并输出。中,并输出。/Jpro10_5.javaimport java.io.*;public Jpro10_5 public static void main(String args)try

    33、 FileInputStream fis=new FileInputStream(c:file.dat);fis.skip(4);int c=fis.read();System.out.println(char)c);fis.close();catch(Exception e)e.printStackTrace();10.5.2 FileInputStream10.5.2 FileInputStream类和类和FileOutputStreamFileOutputStream类(续)类(续)10.5.2 BufferedInputStream类和BufferedOutputStream类 1Bu

    34、fferedInputStream类类 BuuferedInoutStream类与BufferedOutputStream类又称为缓冲流。缓冲流为I/O流增加了内存缓冲区。增加缓冲区就允许Java程序一次不只操作一个字节,从而提高了程序的性能。另外,由于有了缓冲区,使得在流上执行skip、mark和reset方法都成为可能。使用缓冲流时也要注意:必须将缓冲流和某个输入流或输出流连接。BufferedInputStream类可以对任何的InputStream流进行带缓冲的封装以达到性能的改善。该类在已定义输入流上再定义一个具有缓冲的输入流,可以从此流中成批地读取字符而不会每次都引起直接对数据源的

    35、读操作。数据输入时,首先被放入缓冲区,随后的读操作就是对缓冲区中的内容进行访问。BufferedInputStream类常用的构造方法主要有两个:BufferedInputStream(InputStream in)BufferedInputStream(InputStream in,int size)第一个构造方法目的是创建一个BufferedInputStream对象,其缓冲区的大小为32个字节。第二个构造方法创建指定大小的BufferedInputStream对象。BufferedInputStream 可以对任何种类的输入流进行带缓冲区的封装以达到性能的改善。10.5.2 Buffer

    36、edInputStream类和BufferedOutputStream类 例例10.6使用使用BufferedInputStream类实现读取类实现读取C盘下文件盘下文件in.txt中的前中的前10个字节。个字节。/Jpro10_6.javaimport java.io.*;public class Jpro10_6 public static void main(String args)try File file=new File(c:in.txt);FileInputStream fis=new FileInputStream(file);BufferedInputStream bis=n

    37、ew BufferedInputStream(fis);int count=0;bis.mar1k(50);for(int i=0;i 10;i+)count+;int read=bis.read();if(count%10=0)bis.reset();System.out.print(char)read+);bis.close();catch(Exception e)e.printStackTrace();2BufferedOutputStream类类 BufferedOutputStream类在已定义的输出流上再定义一具有缓冲功能的输出流。用户可以向流中写字符,而不会每次都直接对数据目的地

    38、写操作,只有在缓冲区已满或清空(flush)缓冲区时,数据才会输出到数据目的地。在Java中使用输出缓冲可大大提高写操作性能并方便用户操作。BufferedOutputStream类主要有两个构造方法:BufferedOutputStream(OutputStream out)BufferedOutputStream(OutputStream out,int size)第一个构造方法目的是创建一个BufferedOutputStream对象,其缓冲区的大小为512个字节。第二个构造方法创建指定大小的BufferedOutputStream对象。BufferedOutputStream的两种构造

    39、方法的用法与BufferedInputStream的两种构造方法的用法类似。10.5.2 BufferedInputStream类和BufferedOutputStream类(续)例例10.7 使用使用BufferedInputStream类实现将字符串类实现将字符串msg写写5次到指定文件中。次到指定文件中。/Jpro10_7.javaimport java.io.*;public class Jpro10_7 public static void main(String args)try FileOutputStream fos=new FileOutputStream(c:out.txt

    40、);BufferedOutputStream bos=new BufferedOutputStream(fos);String msg=BufferedInputStream&BufferedOutputStream;byte ob=new bytemsg.length();msg.getBytes(0,ob.length,ob,0);for(int i=0;i5;i+)bos.write(ob,0,ob.length);bos.flush();bos.close();catch(IOException e)e.printStackTrace();10.5.2 BufferedInputStr

    41、eam类和BufferedOutputStream类(续)10.5.3 DataInputStream10.5.3 DataInputStream类和类和DataOutputStreamDataOutputStream类类 DataInputStream类和DataOutputStream类也称为数据输入输出流。数据输入流允许应用程序以与机器无关方式从底层输入流中读取基本Java数据类型。也就是在读取数值时,不需要考虑这个数值占多少个字节。同样数据输出流允许应用程序以适当方式将基本Java数据类型写入输出流中,然后应用程序可以使用数据输入流将数据读入。DataInputStream类的构造方法

    42、如下:DataInputStream(InputStreamin)该构造方法主要使用指定的InputStream流创建一个DataInputStream对象。DataOutputStream类的构造方法如下:DataOutputStream(OutputStreamout)该构造方法主要使用指定的OutputStream流创建一个DataOutputStream对象。DataInputStream类继承了InputStream,同是实现了DataInput接口,比普通的InputStream多一些方法。如方法readBoolean()用于读取一个布尔值,方法readInt()用于读取一个int

    43、值,方法readUTF()读取一个UTF字符串。例10.8 通过DataOutputStream类的方法向指定的文件写入数据,然后通过DataInputStream类的方法将写入的数据显示在屏幕上。/Jpro10_8.javaimport java.io.*;public class Jpro10_8 public static void main(String args)try File file=new File(c:in.txt);FileOutputStream fos=new FileOutputStream(file);DataOutputStream dos=new DataOu

    44、tputStream(fos);dos.writeUTF(使用writeUTF()方法写入数据.);fos.close();FileInputStream fis=new FileInputStream(c:in.txt);DataInputStream dis=new DataInputStream(fis);System.out.println(dis.readUTF();fis.close();catch(Exception e)e.printStackTrace();10.5.3 DataInputStream10.5.3 DataInputStream类和类和DataOutputSt

    45、reamDataOutputStream类(续)类(续)10.610.6字符流字符流 字节输入/输出流只能操作字节为单位的流,用户程序有时需要读取其他格式的数据,如Unicode格式的文字内容。Java从Java SE1.1开始,提供了以Unicode字符为单位的字符操作流。字符流中的大多数的类都能在字节流中找到相应的操作类。字符流分为Reader和Writer两个类,分别对应字符的输入与输出。10.6.1 Reader10.6.1 Reader类和类和WriterWriter类类 字符流提供了处理字符的输入/输出的方法,包括两个抽象类Reader和Writer。字符流Reader指字符流的输

    46、入流,用于输入,而Writer指字符流的输出流,用于输出。Reader和Writer使用的是Unicode字符,可以对不同格式的流进行操作。从Reader和Writer类派生出的子类的对象都能对Unicode字符流进行操作,由这些对象来实现与外设的连接。10.6.1 Reader10.6.1 Reader类和类和WriterWriter类(续)类(续)Reader类的常用方法 成员方法成员方法主要功能主要功能public abstract void close()throws IOException关闭输入流关闭输入流,并释放占用的所有资源并释放占用的所有资源public void mark(

    47、int readlimit)throws IOException在输入流当前位置加上标记在输入流当前位置加上标记public boolean markSupported()测试输入流是否支持标记测试输入流是否支持标记(mark)public int read()throws IOException从输入流中读取一个字符从输入流中读取一个字符public int read(char c)throws IOException将输入的数据存放在指定的字符数组将输入的数据存放在指定的字符数组public abstract int read(char c,int offset,int len)throw

    48、s IOException从输入流中的从输入流中的offset位置开始读取位置开始读取len个字符个字符,并存放在指并存放在指定的数组中定的数组中public void reset()throws IOException将读取位置移至输入流标记之处将读取位置移至输入流标记之处public long skip(long n)throws IOException从输入流中跳过从输入流中跳过n个字节个字节public boolean ready()throws IOException测试输入流是否准备完成等待读取测试输入流是否准备完成等待读取10.6.1 Reader10.6.1 Reader类和类

    49、和WriterWriter类(续)类(续)Writer类的常用方法 成员方法成员方法主要功能主要功能public abstract void close()throws IOException关闭输出流关闭输出流,并释放占用的所有资源并释放占用的所有资源public void write(int c)throws IOException写一个字符写一个字符public void write(char cbuf)throws IOException写一个字符数组写一个字符数组public abstract void write(char cbuf,int offset,int len)throw

    50、s IOException将字符数组将字符数组cbuf中从中从offset 位置开始的位置开始的len个字符写到输出个字符写到输出流中流中public void write(String str)throws IOException写一个字符串写一个字符串public void write(String str,int offset,int len)throws IOException将字符串从将字符串从offset位置开始位置开始,长度为长度为len个字符数组的数据写个字符数组的数据写到输出流中到输出流中public abstract void flush()throws IOExcepti

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