1、Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計,主講教師：鄭大慶 上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,第十講 Java的輸入和輸出,2,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,主要方式、范圍,流式I/O基礎(chǔ) 隨機(jī)讀取文件 Java文件管理 對象輸入/輸出流,3,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,輸入輸出的基本概念,程序與用戶之間的溝通橋梁 程序接受輸入：磁盤，內(nèi)存，外設(shè)（鍵盤） 程序輸出：磁盤，外設(shè)（屏幕，打印機(jī)）,4,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,流：從源到目的的字節(jié)的有序序列，先進(jìn)先出。 Java中的輸入輸出是以流的方式處理，順序讀取。,流（Stream）的概念,流的方向性,5,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,流

2、操作的過程,Reading: open a stream while (more data) read data close the stream,Writing : open a stream while (more data) write data close the stream,6,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,基本類,兩種基本流（抽象類）： 輸入流（InputStream, read） 輸出流（OutputStream, write） 基本類中定義了完成基本I/0操作的抽象方法 讀寫操作：read（），write（） 關(guān)閉流的操作：close（） 強(qiáng)制送出并清空緩沖區(qū)數(shù)據(jù)的操作：

3、flush（） 輸入/輸出流：標(biāo)準(zhǔn)類，位于java.io包中 流的讀操作過程：打開流執(zhí)行讀操作 關(guān)閉流 流的寫操作過程：打開流執(zhí)行寫操作 關(guān)閉流,7,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,流的分類：字節(jié)流和字符流,流式I/O類根據(jù)操作的數(shù)據(jù)類型（16位字符或字節(jié)）分成兩個層次體系。 字節(jié)流：數(shù)據(jù)以8位字節(jié)為單位進(jìn)行讀寫 字符流：數(shù)據(jù)以16位字符(Unicode)為單位進(jìn)行讀寫 （Java中通常指的流是字節(jié)流）,8,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,流的分類：兩種結(jié)構(gòu)的流,節(jié)點流（Node Stream ）：從特定源(如磁盤文件或內(nèi)存某區(qū)域)進(jìn)行讀或?qū)懭搿?過濾流（Filter Steam）：使用其

4、它的流作為輸入源或輸出目的地。,l l e h,o,節(jié)點流（輸入）,過濾流（輸入）,其他流,源,9,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,節(jié)點流,過濾流,注：,字節(jié)流輸入流類層次,10,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,是所有表示輸入字節(jié)流類的父類（抽象類） 適于讀取面向字節(jié)的數(shù)據(jù)(字節(jié)流) 三個基本read()方法 int read()/從輸入流中讀一個字節(jié)并返回（-1表示文件結(jié)束） int read(byte b) /從輸入流中連續(xù)讀多個字節(jié)到數(shù)組b中, 返回讀的字節(jié)數(shù) int read( byte b, int off, int len ) /從輸入流中讀len個字節(jié)到數(shù)組b中。off是寫入

5、數(shù)組的位置。,InputStream,11,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,其它方法 void close( ) /關(guān)閉流。對于過濾流，則自頂向下關(guān)閉之 int available() /返回未讀的字節(jié)數(shù) long skip(long n) / 跳過n個字節(jié) boolean markSupported( ) /測試打開的流是否支持書簽(回讀) void mark(int i) /標(biāo)記當(dāng)前流，并建立大小為i的緩沖區(qū) void reset( ) / 返回標(biāo)簽處,InputStream,12,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,節(jié)點流,過濾流,注：,字節(jié)流輸出流類層次,13,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與

6、工程學(xué)院,OutputStream是所有表示輸出字節(jié)流類的父類。 功能：接受要輸出的字節(jié)并將它送往目的地。 三個基本的write( )方法 void write() / 向輸出流寫一個字節(jié) void write(byte b) /向輸出流寫一個字節(jié)數(shù)組 void write(byte b, int off, int len ) 其它方法 void close( ) void flush( ) / 強(qiáng)行將緩存數(shù)據(jù)寫出去,一般在調(diào)用close()方法關(guān)閉流前，可以先調(diào)用flush()方法。,OutputStream,14,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,Reader和Writer：字符流的兩個抽

7、象超類 Reader和Writer 類實現(xiàn)字節(jié)和字符間的自動轉(zhuǎn)換。 每一個核心輸入、輸出流字節(jié)流，都有相應(yīng)的Reader和Writer版本。例如： FileInputStream （字節(jié)流）FileReader （字符流）PipedInputStream （字節(jié)流）PipedReader （字符流）,字符流,一般規(guī)律：由XXXReader/Writer替代XXXInputStream/OutputStream,15,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,節(jié)點流,過濾流,注：,Reader的類層次,16,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,int read()；/讀一個字符并將它作為int型數(shù)返回給調(diào)

8、用語句（-1表示文件結(jié)束） int read(char cbuf)；/讀字符放入數(shù)組中 int read(char cbuf, int off, int len)；/讀字符放入數(shù)組的指定位置 void close( ) /關(guān)閉流。 long skip(long n) / 跳過n個字符 boolean markSupported( ) /測試打開的流是否支持書簽（回讀） void mark(int) /標(biāo)記當(dāng)前流，并建立int大小緩沖區(qū) void reset( ) / 返回標(biāo)簽出 boolean ready() /測試當(dāng)前流是否準(zhǔn)備好進(jìn)行讀,Reader的基本方法,17,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與

9、工程學(xué)院,節(jié)點流,過濾流,注：,Writer的類層次,18,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,int write(int c) ; / 寫單個字符 int write(char cbuf) ;/ 寫字符數(shù)組 int write(char cbuf, int off, int len) ; int write(String str) ; int write(String str, int off, int len) ; void close( ) void flush( ) / 強(qiáng)行將緩存數(shù)據(jù)寫出,Writer的基本方法,19,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,Reader 和 InputStr

10、eam以及Writer 與 OutputStream定義的API類似，但操作的數(shù)據(jù)類型不同,每個核心的輸入輸出字節(jié)流，都有對應(yīng)的輸入輸出字符流。 所有的流InputStream、 OutputStream 、Reader、 Writer 在創(chuàng)建時自動打開；程序中可以調(diào)用close方法關(guān)閉流，否則Java運(yùn)行環(huán)境的垃圾收集器將隱含將流關(guān)閉。 字節(jié)流適用于讀取二進(jìn)制數(shù)據(jù)，例如圖像和聲音數(shù)據(jù)，限于處理ISO-Latin-1的8位字節(jié)；而字符流能夠處理Unicode字符集中的所有字符，應(yīng)該使用字符流來讀寫文本類型數(shù)據(jù)。,比較：字節(jié)流與字符流,20,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,節(jié)點流類,21,上海

11、財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,過濾流類1,22,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,過濾流類1,23,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,輸入/輸出流的套接,流的使用經(jīng)常會出現(xiàn)套接的現(xiàn)象，利用各種流的特性共同處理數(shù)據(jù)，套接的多個流構(gòu)成了一個流鏈。,輸入/輸出流鏈?zhǔn)纠?24,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,作用：對文件系統(tǒng)中的文件進(jìn)行讀寫，屬于節(jié)點流 文件流類包括：FileReader,FileWriter, （字符流） FileInputStream,FileOutputStream（字節(jié)流） 創(chuàng)建文件流：常用文件名或File類的對象創(chuàng)建文件流。文件流的創(chuàng)建調(diào)用了相應(yīng)類的構(gòu)造方法，并經(jīng)常以字符串

12、形式的文件名或一個File類的對象作為參數(shù)。 構(gòu)造方法： public FileInputStream(String name); FileInputStream in= new FileInputStream(“myfile.txt”); public FileInputStream(File file); File f=new file(“myfile.txt”); FileInputStream in= new FileInputStream(f);,常用I/O流（一）：文件流,25,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,例7-1. 利用字節(jié)流 FileInputStream,FileOut

13、putStream 實現(xiàn)文件復(fù)制。 例7-2. 利用字符流FileReader,FileWriter實現(xiàn)文件復(fù)制。,文件流:例,26,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,管道：用來把一個線程的輸出連接到另一個線程的輸入 屬于節(jié)點流 PipedReader/PipedInputStream實現(xiàn)管道的輸入端 PipedWriter/PipedOutputStream實現(xiàn)管道的輸出端 管道流模型：,常用I/O流（二）：管道流,數(shù)據(jù)傳輸方向,數(shù)據(jù)傳輸方向,27,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,管道由輸出端(管道輸出流)與管道輸入端(管道輸入端)連接而成，管道的連接實際是管道的輸入流指向管道的輸出流，或

14、者輸出流指向輸入流。 將一個線程的輸出流直接掛在另一個線程的輸入流， 建立管道，實現(xiàn)線程間數(shù)據(jù)交換。 PipedInputStream pin= new PipedInputStream( ); PipedOutputStream pout = new PipedOutputStream(pin); PipedInputStream pin= new PipedInputStream( ); PipedOutputStream pout = new PipedOutputStream(); pin.connect(pout); /實現(xiàn)輸入輸出管道流間的掛接 或pout.connect(pin)

15、；,管道流的創(chuàng)建,28,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,Rhymingwords.java，輸入一組單詞，先將每個單詞逆序， 再將所有單詞排序，最后將這些單詞逆序輸出。 程序處理流程： Reader rhymedWords = reverse(sort(reverse(words); 分別創(chuàng)建了Reverse,sort, reverse 三個線程,管道流示例,29,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,示例中的管道流,public static Reader reverse(Reader source) throws IOException BufferedReader in = new Buf

16、feredReader(source); PipedWriter pipeOut = new PipedWriter(); PipedReader pipeIn = new PipedReader(pipeOut); PrintWriter out = new PrintWriter(pipeOut); new ReverseThread(out, in).start();,在Reverse方法中創(chuàng)建并啟動Reverse線程，將管道中的輸出流傳遞給該線程做為其輸出流；將管道中的輸入流作為返回值傳遞給Sort方法，作為Sort方法中啟動的sort線程的輸入流。,30,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程

17、學(xué)院,包括：BufferedInputStream/BufferedOutputStream； BufferedReader/BufferedWriter； 數(shù)據(jù)從原始流成塊讀入或?qū)?shù)據(jù)積累到一個大數(shù)據(jù)塊后再成批輸出。減少讀寫次數(shù)，提高程序執(zhí)行效率。 是過濾流，需給出前端（后端）流. 構(gòu)造方法： public BufferedInputStream(InputStream in)； public BufferedInputStream(InputStream in, int size)；,常用I/O流（三） ：緩存流,31,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,緩存流,BufferedInputS

18、tream/BufferedOutputStream 基本方法： int read() /讀一個字節(jié) int read( byte, int offset, int length ) /讀若干字節(jié)放入數(shù)組 int write(int c) void write(byte , int offset, int length ) BufferedReader增加readLine( ) 方法, 讀一行字符返回。 見后面標(biāo)準(zhǔn)I/O例7-5,32,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,作用：對于基本數(shù)據(jù)類型進(jìn)行有格式的讀寫 包括DataInputStream和DataOutputStream，屬于過濾流 注意

19、：DataOutputStream 與DataInputStream一般要配套使用 DataInputStream方法 byte readByte( )boolean readBoolean( ) long readLong( )char readChar( ) double readDouble( )float readFloat( ) short readshort( )int readInt( ) DataOutputStream 方法 void writeByte(byte)void writeBoolean(boolean) void writeLong( long )void wr

20、iteChar(char) void writeDouble(double)void writeFloat( float) void writeshort(short)void writeInt ( int) void writeBytes(String)void writeChars(String ),常用I/O流（四）：數(shù)據(jù)流,33,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,import java.io.*; 例7-4 public class DataIOTest public static void main(String args) throws IOException / 將輸出數(shù)據(jù)流ou

21、t掛接到文件invoice1.txt DataOutputStream out = new DataOutputStream(new FileOutputStream(invoice1.txt); double prices = 19.99, 9.99, 15.99, 3.99, 4.99 ; int units = 12, 8, 13, 29, 50 ; String descs = Java T-shirt, Java Mug, Duke Juggling Dolls, Java Pin, Java Key Chain ;,數(shù)據(jù)流：示例,34,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,for (i

22、nt i = 0; i prices.length; i +) out.writeDouble(pricesi);/以double類型寫入一個值 out.writeChar(t); /以字符形式寫入tab out.writeInt(unitsi); /按int類型寫入一個值 out.writeChar(t); out.writeChars(descsi); out.writeChar(n); out.close(); /關(guān)閉輸出流 / 將輸入數(shù)據(jù)流in掛接到文件invoice1.txt DataInputStream in = new DataInputStream(new FileInput

23、Stream(invoice1.txt); double price; int unit; String desc; double total = 0.0;,35,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,try while (true) price = in.readDouble(); /讀入輸入流中的一個double型數(shù)據(jù) in.readChar(); / 丟棄 tab unit = in.readInt(); in.readChar(); / 丟棄 tab desc = in.readLine(); System.out.println(Youve ordered + unit + units

24、of + desc + at $ + price); total = total + unit * price; catch (EOFException e) System.out.println(For a TOTAL of: $ + total); in.close(); ,Youve ordered 12 units of Java T-shirt at $19.99 Youve ordered 8 units of Java Mug at $9.99 Youve ordered 13 units of Duke Juggling Dolls at $15.99 Youve ordere

25、d 29 units of Java Pin at $3.99 Youve ordered 50 units of Java Key Chain at $4.99 For a TOTAL of: $892.88,運(yùn)行結(jié)果:,36,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,JAVA系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出,用于基本系統(tǒng)操作的類System public final class java.lang.System extends java.lang.Object System類所有屬性和方法都是靜態(tài)的，即可以通過使用類名直接調(diào)用。,37,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,System類,System類包含三個I

26、/O流成員用于系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出（使用戶無需頻繁地創(chuàng)建流對象來進(jìn)行I/O） public static InputStream System.in 用于輸入字節(jié)數(shù)據(jù)流，對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備鍵盤 System.in.read() /從鍵盤讀入數(shù)據(jù)；程序掛起 public static PrintStream System.out 用于輸出字節(jié)數(shù)據(jù)流，對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備屏幕 System.out.println() /向屏幕輸出數(shù)據(jù) public static PrintStream System.err 用于輸出系統(tǒng)錯誤信息，對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備屏幕,38,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,標(biāo)準(zhǔn)I/O,標(biāo)

27、準(zhǔn)輸入System.in.read() 從鍵盤讀入一個字符。返回整型值（低位字節(jié)是數(shù)據(jù)，高位為0）。 標(biāo)準(zhǔn)輸出 println()方法 Print()方法 也可從其它流讀入數(shù)據(jù)。例7-5,39,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,標(biāo)準(zhǔn)文件類： File,File類的對象對應(yīng)于文件系統(tǒng)中的一個目錄或文件； File類用來操縱文件和獲得文件的信息，對象描述文件路徑、名字、長度、可否讀寫等屬性，可用來命名文件、查詢文件屬性和處理目錄，但不讀寫文件（由文件流類實現(xiàn)） File類實現(xiàn)文件的管理（創(chuàng)建，刪除，更名等）,40,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,創(chuàng)建新的文件對象，3種構(gòu)造方法 public Fi

28、le(string pathname) File f1 = new File(“c:workmyfile.txt”); /絕對路徑 File f2 = new File(“mydirdir1”); /相對路徑，移植性較好 public File(string parent, string child) mydir= new File(“d:FatherDir”, “SonDir”); 參數(shù)parent指定了文件或目錄的父目錄的絕對路徑或相對路徑，參數(shù)child指定了文件或目錄名。 public File(File parent, string child) File f3 = new File

29、(f2, “myfile1.txt”); ,文件類：對象的創(chuàng)建,41,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,與文件名有關(guān)的操作 String getName( ) String getAbsolutePath( ) /絕對路徑 String getPath( ) /相對路徑 String getParent( ) boolean renameTo( File newName)/重命名文件 文件信息測試 boolean exists( ) /判斷文件是否存在 boolean canWrite( ) boolean canRead( ) boolean isFile( ) boolean isDire

30、ctory( ) /判斷是否目錄 boolean isAbsolute( ),文件類：文件測試與實用方法,42,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,文件類：文件測試與實用方法,獲取文件一般信息與常用操作 Public long length() Public long lastModified() Public boolean delete()/刪除文件或目錄 目錄操作 Public string list()/將目錄中所有文件名稱保存在字符數(shù)組中返回 Public boolean mkdir(),43,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,例7-6,44,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,隨機(jī)訪問

31、文件:RandomAccessFile類,不屬于InputStream/OutputStream 用于訪問本地文件,可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的隨機(jī)訪問（而不是順序訪問） 可讀可寫 同時實現(xiàn)了DataInput和DataOutput接口，可進(jìn)行有格式的讀寫 public class RandomAccessFile implements DataInput, DataOutput,45,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,RandomAccessFile類,DataInput接口 讀取基本類型的數(shù)據(jù)，或讀取一行數(shù)據(jù)，如：readBoolean( )、readInt( )、readLine( ) 等 Data

32、Output接口 寫入基本類型的數(shù)據(jù)，或?qū)懭胍欢ㄩL度的字節(jié)數(shù)組，如writeChar(),writeDouble() 等。,46,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,RandomAccessFile類:常用方法,讀寫文件操作：readXx(),writeXx實現(xiàn)DataInput/Output接口 byte readByte() 讀一字節(jié) char readChar() 讀一字符（Unicode碼2個字節(jié)） double readDouble() 讀雙精度數(shù)（8個字節(jié)） readLine () 讀一行文本 writeChar(), writeInt(),47,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,2

33、種構(gòu)造方法，創(chuàng)建時指定對應(yīng)某一文件完成讀或?qū)懖僮?RandomAccessFile(String name, String mode); RandomAccessFile s1=new RandomAccessFile(“a.txt”, “r”); RandomAccessFile(File file, String mode); File f1=new File(“a.txt”); RandomAccessFile s2=new RandomAccessFile(f1, “rw”);,“r”, “rw”,隨機(jī)存取文件類的創(chuàng)建,“r”以只讀方式打開文件；“rw”以讀寫方式打開文件； rwd，

34、rws,48,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,RandomAccessFile類:常用方法,指針操作 long getFilePointer() 返回相對于文件頭的位移量（字節(jié)） void seek(long pos) 從文件頭移動指針(字節(jié)) int skipBytesint(int n) 移動指針(字節(jié)) length() 返回文件長度,49,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,例7-7,50,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,對象的串行化：對java對象的讀/寫過程 串行化的目的： 實現(xiàn)對象的永久化 定義：把對象(從內(nèi)存)保存到外存，稱為永久化 目的：將對象的狀態(tài)（變量）以串行格式表示并

35、保存，以便以后需要時重構(gòu)該對象 遠(yuǎn)程方法調(diào)用（RMI）：實現(xiàn)java遠(yuǎn)程對象間的通訊。 在遠(yuǎn)程對象的互操作中，有時需要傳輸對象,對象的串行化（Object Serialization）,51,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,對象的串行化：條件,如何進(jìn)行Object serialization？ 實現(xiàn)Serializable接口只有實現(xiàn)了Serializable接口的類，其對象才可以被序列化 public abstract interface Serializable Java中定義的標(biāo)準(zhǔn)對象流（均實現(xiàn)了Serializable接口） ObjectOutputStream writeObject( ) ObjectInputStream readObject( ),52,上海財經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,對象串行化的方法：對象輸出,ObjectOutputStream（過濾流） public final void writeObject(Object obj ) throws IOException 把對象寫入對象輸出流 例7-8 對象不可串行化時，拋出NotSerializableException異常 void writeByte() void writeInt() void writeC