1、文件

1.1、文件流

• 文件在程序中以流的形式来操作；

• 流：数据在数据源(文件)和程序(内存)之间经历的路径；

（1）输入流：数据从数据源文件到程序文件的路径；

（2）转换流：明确是否需要额外功能（比如是否需要转换流、高效流等）

（3）输出流：数据从程序（内存）到数据源文件的路径；

1.2、常用文件操作

1.2.1、创建文件相关构造器

//1、根据路径构建一个File对象
new File(String pathname);//2、根据父目录+子路径构建
new File(File parent,String child);//3、根据父目录+子路径构建
new File(String parent,String child);

1.2.2、文件相关方法

方法名称	方法描述	备注
getName	获取文件名称
getAbsolutePath	获取文件绝对路径
getParent	获取文件父级目录
length	获取文件字节大小
exists	判断文件是否存在
isFile	判断是不是一个文件
isDirectory	判断是不是一个目录

• 范例：

（1）新建文件

#在E盘新建txt文件
javaio.txt#在txt文件写入以下内容
Hadoop spark flink

（2）编写脚本

public class FileRead {public static void main(String[] args) {//先创建文件对象File file=new File("E:\\javaio.txt");//1、获取文件名称System.out.println("文件名称：" + file.getName());//2、获取文件绝对路径System.out.println("文件绝对路径：" + file.getAbsolutePath());//3、获取文件父级目录System.out.println("文件父级目录：" + file.getParent());//4、获取文件大小System.out.println("文件字节："+ file.length());//5、判断文件是否存在System.out.println("文件是否存在" + file.exists());//6、判断是否是文件System.out.println("是不是一个文件" + file.isFile());//7、判断是否是一个目录System.out.println("是不是一个目录" + file.isDirectory());}
}

• 运行结果

1.2.3、目录操作方法

方法名称	方法描述	备注
mkdir	创建一级目录
mkdirs	创建多级目录
delete	删除空目录/文件

• 范例

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 文件的创建File f = new File("aaa.txt");System.out.println("是否存在:"+f.exists()); // falseSystem.out.println("是否创建:"+f.createNewFile()); // trueSystem.out.println("是否创建:"+f.createNewFile()); // 以及创建过了所以再使用createNewFile返回falseSystem.out.println("是否存在:"+f.exists()); // true// 目录的创建File f2= new File("newDir");System.out.println("是否存在:"+f2.exists());// falseSystem.out.println("是否创建:"+f2.mkdir());	// trueSystem.out.println("是否存在:"+f2.exists());// true// 创建多级目录File f3= new File("newDira\\newDirb");System.out.println(f3.mkdir());// falseFile f4= new File("newDira\\newDirb");System.out.println(f4.mkdirs());// true// 文件的删除System.out.println(f.delete());// true// 目录的删除System.out.println(f2.delete());// trueSystem.out.println(f4.delete());// false}
}

• 运行结果

2、IO流概述

2.1、IO流原理

（1）I/O：是input/output的缩写，应用于处理数据传输，如读写文件，网络通讯等；

（2）Java程序中，对于数据的输入和输出操作类似"流(Stream)"的方式进行；

（3）Java.io包下提供了各种流类和接口，用来获取不同种类的数据，并通过方法输入或输出数据；

• 输入input：读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备）到程序内存中；

• 输出output：将程序(内存)数据输出到磁盘、光盘等存储设备中；

2.2、IO流的分类

（1）按照数据单位不同分为：字节流(8 bit)二进制文件、字符流(按字符)文本文件；

（2）按照数据流的流向不同分为：输入流、输出流；

（3）按照流的角色不同分为：节点流，处理流/包装流

• 节点流：直接从数据源或目的地读写数据；
• 处理流：不直接链接到数据源或目的地，而是“连接”在已经存在的流（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理微程序提供更强大的读写功能；

抽象基类	字节流	字符流
输入流	InputStream	Reader
输出流	OutputStream	Writer

2.3、IO流涉及类

3、字节流

3.1、字节流常用方法

（1）输入流InputStream

方法名称	方法概述	备注
read()	从输入流读取数据的下一个字节
read(byte[] b)	该方法返回的int值代表的是读取了多少个字节，读到几个返回几个，读取不到返回-1
close()	关闭此输入流并释放与此流相关联的任何系统资源

（2）输出流OutputStream

方法名称	方法概述	备注
close	关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源
flush	刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出
write(byte[] b)	将 b.length个字节从指定的****
write(byte[] b, int off, int len)	从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量 off开始输出到此输出流。
write(int b)	将指定的字节输出流

3.2、FileInputStream

• 文件输入流：读取文件字节信息到内存中
• 构造方法解读：

public FileInputStream(File file)    // 方式1 - 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的 File对象 file命名。
public FileInputStream(String name)  // 方式2 - 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的路径名name命名。// 范例2(推荐使用)
FileInputStream inputStream = new FileInputStream("a.txt");

• 读取流程

  • ①建立一个流对象，将已存在的一个文件加载进流
  • ②创建一个临时存放数据的数组
  • ③调用流对象的读取方法将流中的数据读入到数组中
  • ④关闭资源

• 范例

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1、先创建文件对象，建立文件连接File file = new File("E:\\javaio.txt");System.out.println("文件名称：" + file.getName());int readData = 0;// 2、创建字节数组,用于存放临时数据byte[] buf = new byte[8]; //一次读取8个字节// 3、扩大变量作用域FileInputStream fileInputStream = null;try{// 4、创建FileInputStream对象，用于读取文件fileInputStream = new FileInputStream(file);// 5、从该输入流中读取一个字节的数据，如果没有输入可用，此方法将阻塞//①如果返回-1，表示读取完毕//②如果读取正常，返回实际读取的字节数while((readData = fileInputStream.read(buf)) != -1){System.out.print(new String(buf,0,readData));  //转成char显式}}catch (FileNotFoundException e){System.out.println("文件不存在或者文件不可读或者文件是目录");}catch (IOException e){System.out.println("读取过程存在异常");}finally{//注意：关闭文件流，释放资源//注意：不管上面怎么样，保证发生关闭文件IO的行为try {fileInputStream.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}

• 运行结果

3.3、FileOutputStream

• 文件输出流：用于将字节信息写出到文件
• 构造方法

public FileOutputStream(File file)     //方式1 - 根据File对象为参数创建对象。
public FileOutputStream(String name)   //方式2 - 根据名称字符串为参数创建对象,推荐使用。// 范例1：使用File对象创建流对象
File file = new File("G:\\自动创建的文件夹\\a.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);// 范例2：使用文件名称创建流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("G:\\b.txt");

• 写入文件

  • ①创建流对象，建立数据存放文件
  • ②调用流对象的写入方法，将数据写入流
  • ③关闭流资源，将流中的数据清空到文件

• 范例

public class FileRead {public static void main(String[] args) {// 1、先创建文件对象，建立文件连接File file = new File("e:\\javaio.txt");// 扩大变量作用域FileOutputStream fileInputStream = null;// 获取文件名称System.out.println("文件名称：" + file.getName());try{// 2、创建FileInputStream对象，用于读取文件fileInputStream = new FileOutputStream(file);// 3、写入一个字节数据fileInputStream.write(123);// 3、写入一个字符串  可以把字符串 -> 字节数组String str = "hadoop";fileInputStream.write(str.getBytes());}catch (FileNotFoundException e){System.out.println("文件不存在或者文件不可读或者文件是目录");}catch (IOException e){System.out.println("读取过程存在异常");}finally{// 4、关闭文件流，释放资源//注意：不管上面怎么样，保证发生关闭文件IO的行为try {fileInputStream.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}

• 运行结果：查看javaio文件内容

4、字符流

4.1、字符流常用方法

（1）字符输入流

方法名称	方法描述	备注
read()	从输入流读取一个字符
read(char[] cbuf)	从输入流中读取一些字符，并将它们存储到字符数组 cbuf中
close()	关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源

（2）字符输出流

方法名称	方法描述	备注
write(int c)	写入单个字符
write(char[] cbuf)	写入字符数组
write(char[] cbuf, int off, int len)	写入字符数组的某一部分,off数组的开始索引,len写的字符个数
write(String str)	写入字符串
write(String str, int off, int len)	写入字符串的某一部分,off字符串的开始索引,len写的字符个数
flush()	刷新该流的缓冲
close()	关闭此流，但要先刷新它

4.2、字符输入流Reader

• 字符输入流：可以读取字符信息到内存中
• 构造方法

FileReader(File file)        //创建一个新的 FileReader ，给定要读取的File对象。
FileReader(String fileName)  //创建一个新的 FileReader ，给定要读取的文件的字符串名称。

• 读取流程
  • ①建立一个流对象，将已存在的一个文件加载进流
  • ②创建一个临时存放数据的数组
  • ③调用流对象的读取方法将流中的数据读入到数组中
  • ④关闭资源
• 范例：每次读取单个字符

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1、使用文件名称创建流对象FileReader fr = new FileReader("e:\\javaio.txt");// 2、定义变量，保存数据int b ;// 3、循环读取while ((b = fr.read())!=-1) {System.out.println((char)b);}// 4、关闭资源fr.close();}
}

• 运行结果

4.3、字符输出流Writer

• 字符输出流：将指定的字符信息写出到目的地
• 构造方法

FileWriter(File file)       // 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的File对象。
FileWriter(String fileName) // 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的文件的名称。

• 写入文件
  • ①创建流对象，建立数据存放文件
  • ②调用流对象的写入方法，将数据写入流
  • ③关闭流资源，将流中的数据清空到文件
• 范例

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1、使用文件名称创建流对象FileWriter fw = new FileWriter("e:\\javaio.txt");// 2、写出数据fw.write(97); // 写出第1个字符fw.write('b'); // 写出第2个字符fw.write('C'); // 写出第3个字符// 3、flush方法 - 刷新该流的缓冲,如果没有执行,内容不会写入到文件中fw.flush();// 4、关闭资源时,与FileOutputStream不同。 如果不关闭,数据只是保存到缓冲区，并未保存到文件。fw.close();}
}

• 运行结果：查看javaio文件

5、缓冲流（重点）

5.1、节点流&缓冲流（处理流）

（1）缓冲流概述

• 缓冲流：也称高效流，是对以上（字符流、字节流）的增强；
  • 原理解读：创建流对象时，会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组，通过缓冲区读写，减少系统IO次数，从而提高读写的效率。

（2）缓冲流作用
①提高性能；主要增加了缓冲的方式来提高输入输出的效率；

②操作便捷：处理流可能提供了一系列便捷的方法来一次输入输出大批量数据，使用更加灵活方便；

（3）缓冲流类型

• 字节缓冲流：BufferedInputStream，BufferedOutputStream
• 字符缓冲流：BufferedReader，BufferedWriter

5.3、字节缓冲流

5.3.1、BufferedInputStream

• 字节输入流：在创建时会自动创建一个内部缓冲区数组

• 范例

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1、使用文件名称创建流对象BufferedInputStream fw = new BufferedInputStream(new FileInputStream("e:\\javaio.txt"));// 2、读取数据int line;while ((line = fw.read()) != -1){System.out.println(line);}// 3、关闭,关闭外层流即可fw.close();}
}

• 运行结果

5.3.2、BufferedOutputStream

• 字节输出流：实现缓冲的输出流，可以将多个字节写入底层输出流中，不必对每次字节写入调用底层系统；
• 范例

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1、使用文件名称创建流对象BufferedOutputStream fw = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("e:\\javaio1.txt"));// 2、写入数据fw.write(123);// 3、关闭,关闭外层流即可fw.close();}
}

• 运行结果： 查看javaio1.txt文件

5.2.3、实战案例 - 文本文件拷贝

• 业务需求：将javaio1.txt文件内容拷贝到javaio2.txt上
• 编写代码

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1、使用文件名称创建缓冲流对象BufferedInputStream fr = new BufferedInputStream(new FileInputStream("e:\\javaio1.txt"));BufferedOutputStream fw = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("e:\\javaio2.txt"));// 2、边读编写int line;while((line = fr.read()) != -1){fw.write(line);}// 3、关闭,关闭外层流即可fw.close();fr.close();}
}

• 运行结果：查看文件javaio2.txt

5.2、字符缓冲流

5.2.1、BufferedReader

• 当BufferedReader在读取文本文件时：

  • 会先尽量从文件中读入字符数据并置入缓冲区，
  • 之后若使用read()方法，会先从缓冲区中进行读取，
  • 如果缓冲区数据不足，才会再从文件中读取。

• 范例

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1、使用文件名称创建流对象BufferedReader fw = new BufferedReader(new FileReader("e:\\javaio.txt"));// 2、读取数据String line;while ((line = fw.readLine()) != null){System.out.println(line);}// 3、关闭,关闭外层流即可fw.close();}
}

• 运行结果

• 注意事项：底层源码关闭的是节点流，传递进去的是节点流对象

5.2.2、BufferedWrite

• 写入数据流程：

  • ①写入的数据并不会先输出到目的地，而是先存储至缓冲区中；
  • ②如果缓冲区中的数据满了，才会一次对目的地进行写出。

• 字节输出流：实现缓冲的输出流，可以将多个字节写入底层输出流中，不必对每次字节写入调用底层系统；

• 范例

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1、使用文件名称创建流对象BufferedWriter fw = new BufferedWriter(new FileWriter("e:\\javaio1.txt"));// 2、写入数据fw.write("北上广不相信眼泪");// 3、关闭,关闭外层流即可fw.close();}
}

• 运行结果： 查看javaio1.txt文件

5.2.3、实战案例 - 文本文件拷贝

• 业务需求：将javaio1.txt文件内容拷贝到javaio2.txt上
• 编写代码

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1、使用文件名称创建缓冲流对象BufferedReader fr = new BufferedReader(new FileReader("e:\\javaio1.txt"));BufferedWriter fw = new BufferedWriter(new FileWriter("e:\\javaio2.txt"));// 2、边读编写String line;while((line = fr.readLine()) != null){fw.write(line);fw.newLine();}// 3、关闭,关闭外层流即可fw.close();fr.close();}
}

• 运行结果：查看文件javaio2.txt

6、序列化流

6.1、序列化&反序列化

• 主要作用：两个进程远程通信进行文件传输。

（1）序列化：保存数据时，保存数据的值和类型

（2）反序列化：恢复数据时，恢复数据的和类型

• 注意事项：需要让某个对象支持序列化机制，必须让其类是可序列化的，为了让某个类是可序列化的，该类必须实现如下两个接口之一
  • Serializable
  • Externalizable

6.2、ObjectInputStream

• 主要作用：提供了反序列化功能，之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象

• 范例

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1、创建流对象ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("E:\\javaio1.txt"));// 2、写入对象oos.write(100);oos.writeBoolean(true);oos.writeChar('a');oos.writeDouble(9.5);oos.writeUTF("北上广不相信眼泪");oos.writeObject(new Dog("泰迪",12));oos.close();System.out.println("数据保存完毕(序列化形式)");}
}// 如果需要序列化某个类的对象,必须实现Seializable
class Dog implements Serializable{private String name;private int age;public Dog(String name, int age) {}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}
}

• 运行结果：文件打开为乱码

6.3、ObjectOutputStream

• 主要作用：提供了序列化功能，将Java对象的原始数据类型写出到文件，实现对象的持久存储。
• 范例：

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {// 1、创建流对象ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("E:\\javaio1.txt"));// 2、写入对象System.out.println(ois.readInt());System.out.println(ois.readBoolean());System.out.println(ois.readChar());System.out.println(ois.readDouble());System.out.println(ois.readUTF());System.out.println(ois.readObject());// 3、关闭连接ois.close();System.out.println("文件以反序列化形式读取完毕~");}
}

• 运行结果：出现异常！

7、标准输入/输出

• 标准输入/输出流

  • 标准输入：System.in 默认设备 - 键盘
  • 标准输出：System.out 默认设备 - 显示器

• 范例

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {// 1、标准输入Scanner scanner = new Scanner(System.in);System.out.println("输入内容:"+scanner);// 2、标准输出String next = scanner.next();System.out.println("next=:"+next);}
}

• 输出结果

8、打印流

• 注意事项：打印流只有输出流，没有输入流

8.1、字节打印流PrintStream

• 默认情况：显示器屏幕

• 范例：通过打印流进行文件赋值

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader("src\\mysql.properties"));PrintStream ps=new PrintStream("src\\printcopy.txt");String line;while((line=br.readLine())!=null) {ps.println(line);}br.close();ps.close();}
}

• 运行结果

8.2、字符打印流PrintWriter

• 默认情况：显示器屏幕
• 范例

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader("src\\mysql.properties"));PrintWriter ps=new PrintWriter("src\\printcopy2.txt");String line;while((line=br.readLine())!=null) {ps.println(line);}br.close();ps.close();}
}

• 运行结果
  

9、转换流

9.1、转换流概述

（1）字符&字节

• 字符：生活中常用用的文字和符号，a、A、中、+、*、の…均表示一个字符；

  • 一般 utf-8 编码下，一个汉字 字符 占用 3 个 字节；
  • 一般 gbk 编码下，一个汉字 字符 占用 2 个 字节

• 字节：通过网络传输信息（硬盘或者内存的存储信息）的基本单位，byte是一字节，一字节是8bit（8位二进制）。

（2）编码&解码

• 编码： 规定每个“字符”分别用一个字节还是多个字节存储，用哪些字节来存储，即字符(能看懂的)–字节(看不懂的)；

编码:把看得懂的变成看不懂的
String 'A' -- byte[01000001]

• 解码：字节(看不懂的)–>字符(能看懂的)；

解码:把看不懂的变成看得懂的
byte[01000001] -- String 'A'

（3）字符集

• 作用：即编码表，表示字符和字节的转换规则，常见字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等

（3）转换流

• 转换流示意图

9.2、InputStreamReader

• 含义：使用指定字符集将字节流转换为字符流
• 范例

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 定义文件路径,文件为gbk编码String FileName = "src\\mysql.properties";// 创建流对象,默认UTF8编码InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName));// 创建流对象,指定GBK编码InputStreamReader isr2 = new InputStreamReader(new FileInputStream(FileName) , "GBK");// 定义变量,保存字符int read;// 使用默认编码字符流读取,乱码while ((read = isr.read()) != -1) {System.out.print((char)read); //}isr.close();// 使用指定编码字符流读取,正常解析while ((read = isr2.read()) != -1) {System.out.print((char)read);}isr2.close();}
}

• 运行结果

9.3、OutputStreamWriter

• 含义：使用指定字符集将字符流转换为字节流

• 范例

public class FileRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 定义文件路径String FileName = "F:\\s.txt";// 创建流对象,默认UTF8编码OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName));// 写出数据osw.write("北上广"); // 保存为9个字节osw.close();// 定义文件路径String FileName2 = "D:\\A.txt";// 创建流对象,指定GBK编码OutputStreamWriter osw2 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(FileName2),"GBK");// 写出数据osw2.write("不相信眼泪");// 保存为10个字节osw2.close();}
}

• 运行结果：查看文件内容

10、Properties属性类

10.1、Properties类 & 配置文件概述

①Properties配置文件：主要进行数据库、消息队列等连接配置，配置文件格式（键=值），注意键值对不需要有空格；

②Properties类：专门用于读取配置文件的集合类，读取键值对格式，默认类型是String类型；

• 示意图如下

10.2、Properties常用方法

方法名称	方法描述	备注
load	加载文件的键值对到properties对象
list	将数据显示到指定设备
getProperty（key）	根据键获取值
getProperty（key，value）	设置键值对搭配properties
store	将Properties中的键值对存储到配置文件

10.3、实战案例之读取文件

• 业务需求：使用Properties属性类读取mysql.properties配置文件

# mysql.properties配置文件内容ip=192.168.6.102
user=root
pwd=123456

• 代码实现

public class PropertiesDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1、创建一个Properties对象Properties properties = new Properties();// 2、加载指定配置文件properties.load(new FileReader("src\\mysql.properties"));// 3、将键值对显示到控制台properties.list(System.out);// 4、根据key获取指定的值String user = properties.getProperty("user");System.out.println("用户名:"+user);}
}

• 运行结果

10.4、实战案例之创建文件

• 业务需求：使用Proper类添加kafka的配置到kafka.properties文件中

• 代码实现

public class PropertiesDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1、创建一个Properties对象Properties properties = new Properties();// 2、创建键值对存入对象properties.setProperty("metadata.broker.list","kafka1:9092,kafka2:9092,kafka3:9092");properties.setProperty("partitioner.class","kafka.producer.DefaultPartitioner ");properties.setProperty("producer.type","async");properties.setProperty("batch.num.messages","500");// 3、将K-V存储到文件中properties.store(new FileOutputStream("src\\kafka.properties"),null);System.out.println("文件保存成功！！！");}
}

• 运行结果

10.5、实战案例之修改文件

• 业务需求：使用Proper类修改mysql的配置到user=文件中，新增db=mysql
• 代码实现

public class PropertiesDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1、创建一个Properties对象Properties properties = new Properties();// 2、创建键值对存入对象properties.setProperty("user","dolphinscheduler");properties.setProperty("db","mysql");// 3、将K-V存储到文件中(没有key就创建,有则修改)properties.store(new FileOutputStream("src\\mysql.properties"),null);System.out.println("文件保存成功！！！");}
}

• 运行结果：会覆盖文件内容