Java — Самоучитель

  • 15. Java — Массивы
  • 16. Java — Дата и время
  • 17. Java — Регулярные выражения
  • 18. Java — Методы
  • 19. Java — Потоки ввода/вывода, файлы и каталоги
  • 19. Java — Потоки ввода/вывода и работа с файлами и каталогами

    Пакет java.io содержит почти каждый класс, который может потребоваться Вам для совершения ввода и вывода в Java. Все данные потоки представлены потоком ввода и адресом вывода. Поток в пакете java.io осуществляет поддержку различных данных, таких как примитивы, объекты, локализованные символы и т.д.

    Потоки

    Потоки в Java определяются в качестве последовательности данных. Существует два типа потоков:

    • InPutStream – поток ввода используется для считывания данных с источника.
    • OutPutStream – поток вывода используется для записи данных по месту назначения.

    Java предоставляет сильную, но гибкую поддержку в отношении ввода/вывода, связанных с файлами и сетями, однако в данном руководстве рассмотрены лишь базовые функции, связанные с потоками и вводом/выводом. Рассмотрим далее по порядку наиболее распространенные примеры.

    Байтовый поток

    Потоки байтов в Java используются для осуществления ввода и вывода 8-битных байтов. Не смотря на множество классов, связанных с потоками байтов, наиболее распространено использование следующих классов: FileInputStream и FileOutputStream. Ниже рассмотрен пример, иллюстрирующий использование данных двух классов для копирования из одного файла в другой.

    Примечание по примеру: чтобы скопировать файл, необходимо в папке проекта создать файл file.txt с любым или пустым содержимым.

    Пример

    import java.io.*;
    public class FileCopy {
    
       public static void main(String args[]) throws IOException {  
          FileInputStream fileIn = null;
          FileOutputStream fileOut = null;
    
          try {
             fileIn = new FileInputStream("file.txt");
             fileOut = new FileOutputStream("copied_file.txt");
             
             int a;
    	// Копирование содержимого файла file.txt
             while ((a = fileIn.read()) != -1) {
                fileOut.write(a); // Чтение содержимого файла file.txt и запись в файл copied_file.txt
             }
          }finally {
             if (fileIn != null) {
                fileIn.close();
             }
             if (fileOut != null) {
                fileOut.close();
             }
          }
       }
    }
    

    Теперь рассмотрим файл file.txt со следующим содержимым:

    Содержимое файла file.txt
    

    В качестве следующего шага необходимо скомпилировать java-программу и выполнить ее, что позволит создать файл copied_file.txt с тем же содержимым, что имеется в file.txt. Таким образом, разместим обозначенный код в файле FileCopy.java и выполним следующее действие:

    $javac FileCopy.java
    $java FileCopy
    

    Символьные потоки

    Потоки байтов в Java позволяют произвести ввод и вывод 8-битных байтов, в то время как потоки символов используются для ввода и вывода 16-битного юникода. Не смотря на множество классов, связанных с потоками символов, наиболее распространено использование следующих классов: FileReader и FileWriter. Не смотря на тот факт, что внутренний FileReader использует FileInputStream, и FileWriter использует FileOutputStream, основное различие состоит в том, что FileReader производит считывание двух байтов в конкретный момент времени, в то время как FileWriter производит запись двух байтов за то же время.

    Мы можем переформулировать представленный выше пример, в котором два данных класса используются для копирования файла ввода (с символами юникода) в файл вывода.

    Примечание по примеру: чтобы скопировать файл, необходимо в папке проекта создать файл file.txt с любым или пустым содержимым.

    Пример

    import java.io.*;
    public class FileCopy {
    
       public static void main(String args[]) throws IOException {
          FileReader fileIn = null;
          FileWriter fileOut = null;
    
          try {
             fileIn = new FileReader("file.txt");
             fileOut = new FileWriter("copied_file.txt");
             
             int a;
             while ((a = fileIn.read()) != -1) {
                fileOut.write(a);
             }
          } finally {
             if (fileIn != null) {
                fileIn.close();
             }
             if (fileOut != null) {
                fileOut.close();
             }
          }
       }
    }
    

    Теперь рассмотрим файл file.txt со следующим содержимым:

    Содержимое файла file.txt
    

    В качестве следующего шага необходимо скомпилировать программу и выполнить ее, что позволит создать файл copied_file.txt с тем же содержимым, что имеется в file.txt. Таким образом, разместим обозначенный код в файле FileCopy.java и выполним следующее действие:

    $javac FileCopy.java
    $java FileCopy
    

    Стандартные потоки

    Все языки программирования обеспечивают поддержку стандартного ввода/вывода, где программа пользователя может произвести ввод посредством клавиатуры и осуществить вывод на экран компьютера. Если вы знакомы с языками программирования C либо C++, вам должны быть известны три стандартных устройства STDIN, STDOUT и STDERR. Аналогичным образом, Java предоставляет следующие три стандартных потока:

    • Стандартный ввод – используется для перевода данных в программу пользователя, клавиатура обычно используется в качестве стандартного потока ввода, представленного в виде System.in.
    • Стандартный вывод – производится для вывода данных, полученных в программе пользователя, и обычно экран компьютера используется в качестве стандартного потока вывода, представленного в виде System.out.
    • Стандартная ошибка – используется для вывода данных об ошибке, полученной в программе пользователя, чаще всего экран компьютера служит в качестве стандартного потока сообщений об ошибках, представленного в виде System.err.

    Ниже представлена простая программа, которая создает InputStreamReader для чтения стандартного потока ввода, до введения пользователем "q":

    Пример

    import java.io.*;
    public class ReadConsole {
    
       public static void main(String args[]) throws IOException {
          InputStreamReader inStRe = null;
    
          try {
             inStRe = new InputStreamReader(System.in);
             System.out.println("Введите символы, символ 'q' для выхода.");
             char a;
             do {
                a = (char) inStRe.read();
                System.out.print(a);
             } while(a != 'q');
          }finally {
             if (inStRe != null) {
                inStRe.close();
             }
          }
       }
    }
    

    Разместим представленный выше код в файле ReadConsole.java и попробуем скомпилировать и выполнить его согласно тому, как это представлено в следующей программе. Данная программа продолжает чтение и вывод одного и того же символа до нажатия 'q':

    $javac ReadConsole.java
    $java ReadConsole
    Введите символы, 'q' для выхода.
    proglang.su
    proglang.su
    q
    q
    

    Чтение и запись файла

    Как было указано выше, поток представляет собой последовательность данных. InputStream используется для считывания данных с источника, OutputStream служит для записи данных по месту назначения.

    Ниже представлена иерархия классов для управления потоками Ввода и Вывода.

    Java иерархия классов, чтение файла в Java, запись файла в Java, Java, потоки ввода/вывода, потоки ввода в Java, потоки вывода в Java

    В данном уроке нам предстоит рассмотреть два важных потока: FileInputStream и FileOutputStream.

    Поток FileInputStream – чтение из файла

    Поток FileInputStream – это поток, который используется в Java для чтения данных из файла. Объекты могут быть созданы при использовании ключевого слова new, доступны несколько типов конструкторов.

    Представленный конструктор использует имя файла в качестве потока с целью создания объекта входного потока для считывания файла:

    InputStream a = new FileInputStream("D:/myprogramm/java/test");
    

    Представленный ниже конструктор использует объектный файл с целью создания объекта входного потока для чтения файла. Сперва мы создаем объектный файл при использовании метода File() следующим образом:

    File a = new File("D:/myprogramm/java/test");
    InputStream a = new FileInputStream(a);
    

    Теперь, получив объект InputStream, следует ознакомиться со следующим перечнем вспомогательных методов, которые могут быть использованы для считывания потока либо выполнения иных операций в потоке.

    Метод и описание
    1 public void close() throws IOException{}
    Данный метод в Java закрывает выходной файловый поток. Освобождает какие-либо системные ресурсы, связанные с файлом. Выдает IOException.
    2 protected void finalize()throws IOException {}
    Данный метод выполняет очистку соединения с файлом. Позволяет удостовериться в вызове закрытого метода данного выходного файлового потока при отсутствии каких-либо ссылок на данный поток. Выдает IOException.
    3 public int read(int r)throws IOException{}
    Данный метод осуществляет в Java считывание заданных байтов данных из InputStream. Возврат данных типа int. Возврат следующего байта данных, в конце файла будет произведен возврат к -1.
    4 public int read(byte[] r) throws IOException{}
    Данный метод производит считывание байтов r.length из входного потока в массив. Возврат общего числа считанных байтов. В конце файла будет произведен возврат к -1.
    5 public int available() throws IOException{}
    Выдает число байтов, которые могут быть считаны из входного файлового потока. Возврат данных типа int.

    Существуют также другие доступные входные потоки, более детальные сведения о которых представлены по следующим ссылкам (ссылки временно неактивны):

    Поток FileOutputStream – создание и запись файла

    Поток FileOutputStream – это поток, который используется в Java для создания файла и последующей записи в него. Поток создаст файл в случае его отсутствия перед его открытием для вывода.

    Далее представлены два конструктора, которые могут быть задействованы при создании объекта FileOutputStream.

    Представленный конструктор использует имя файла в качестве строки с целью создания объекта входного потока для записи файла в Java:

    OutputStream a = new FileOutputStream("D:/myprogramm/java/test") 
    

    Представленный ниже конструктор использует объектный файл с целью создания объекта выходного потока для записи файла. Сперва мы создаем объектный файл при использовании метода File() следующим образом:

    File a = new File("D:/myprogramm/java/test");
    OutputStream a = new FileOutputStream(a);
    

    Теперь, получив объект OutputStream, следует ознакомиться со следующим перечнем вспомогательных методов, которые могут быть использованы для записи потока либо выполнения иных операций в потоке.

    Метод и описание
    1 public void close() throws IOException{}
    Данный метод в Java закрывает выходной файловый поток. Освобождает какие-либо системные ресурсы, связанные с файлом. Выдает IOException.
    2 protected void finalize()throws IOException {}
    Данный метод выполняет очистку соединения с файлом. Позволяет удостовериться в вызове закрытого метода данного выходного файлового потока при отсутствии каких-либо ссылок на данный поток. Выдает IOException.
    3 public void write(int w)throws IOException{}
    Данный метод осуществляет запись заданного байта в выходной поток.
    4 public void write(byte[] w)
    Запись байтов w.length из указанного массива байтов в OutputStream.

    Существуют также другие доступные выходные потоки, более детальные сведения о которых представлены по следующим ссылкам (ссылки временно неактивны):

    Пример

    В следующем примере представлены InputStream и OutputStream – потоки для чтения, создания и записи файла:

    import java.io.*;
    public class File {
    
       public static void main(String args[]) {
       
          try {
             char c[] = {'a','b','c'};
             OutputStream output = new FileOutputStream("file.txt"); // Создание текстового файла
             for(int i = 0; i < c.length; i++) {
                output.write(c[i]); // Запись каждого символа в текстовый файл
             }
             output.close();
         
             InputStream input = new FileInputStream("file.txt");
             int size = input.available();
    
             for(int j = 0; j < size; j++) {
                System.out.print((char)input.read() + " "); // Чтение текстового файла посимвольно
             }
             input.close();
          }catch(IOException e) {
             System.out.print("Exception");
          }	
       }
    }
    

    Представленный выше java-код создаст файл file.txt и пропишет заданные символы в формате char. То же самое будет выводиться на экран стандартного вывода.

    Существует ряд других классов, которые нам предстоит рассмотреть с целью ознакомления с основами навигации в файловой системе и вводу/выводу.

    • File Class
    • FileReader Class
    • FileWriter Class

    Каталоги в Java

    В Java каталог представлен Файлом, который может содержать список других файлов и каталогов. Используя объект File, вы можете создать каталог, прокрутить список файлов, представленных в каталоге. Для получения более детальных сведений, ознакомьтесь с перечнем всех методов, которые могут быть вызваны из объекта File, будучи связанными с каталогами.

    Создание каталогов

    Существуют два служебных метода File, которые могут быть использованы для создания каталогов:

    • Метод mkdir() позволяет создать папку в Java, возвращая значение true при успехе операции, и false в случае сбоя. Сбой свидетельствует о том, что путь указанный в объекте File уже существует, либо что каталог не может быть создан в связи с тем, что полный путь еще не существует.
    • Метод mkdirs() создает каталог и все вышестоящие каталоги.

    В следующем примере представлено создание папки "/java/proglang/newdir":

    Пример

    import java.io.File;
    public class CreateDirectory {
    
       public static void main(String args[]) {
          String nameDir = "/java/proglang/newdir";
          File a = new File(nameDir);
          
          // Создание на диске папки и всех вышестоящих каталогов
          a.mkdirs();
       }
    }
    

    Скомпилируйте и выполните следующий код для создания каталога "/java/proglang/newdir".

    Примечание ? Java автоматически формирует разделители пути в UNIX и Windows с учетом соглашений. При использовании косой черты (/) при работе с Java в системе Windows, производится корректное разрешение пути.

    Список файлов в папке

    Метод list(), представленный объектом File, может быть использован для предоставления перечня всех файлов и каталогов, имеющихся в заданной папке, в следующем виде:

    Пример

    import java.io.File;
    public class ReadDirectory {
    
       public static void main(String[] args) {
          File pathDir = null;
          String[] pathsFilesAndDir;
      
          try {      
             // Создание нового объекта file
             pathDir = new File("/NetBeans 8.2/Projects/ReadDirectory/ReadDirectory/"); // Обязательно должен существовать указанный каталог на диске, иначе программа выдаст ошибку
    
             // Массив файлов и папок
             pathsFilesAndDir = pathDir.list();
    
             for(String path:pathsFilesAndDir) {
                // Вывод списка файлов и каталогов
                System.out.println(path);
             }
          }catch(Exception e) {
             // Если произошла ошибка
             e.printStackTrace();
          }
       } 
    }
    

    Вследствие этого будет получен следующий результат, основанный на каталогах и файлах, доступных в вашем каталоге /NetBeans 8.2/Projects/ReadDirectory/ReadDirectory/:

    build
    build.xml
    manifest.mf
    nbproject
    src
    ReadDirectory
    
    Поделитесь:

    О сайте

    Все материалы сайта proglang.su являются результатом труда его авторов. Копирование материалов в некоммерческих целях без указания источника в виде прямой ссылки на сайт proglang.su запрещено. Использование материалов в коммерческих целях разрешено только с письменного согласия автора. Нарушение авторских прав преследуется по закону. Мы это делаем, чтобы защитить плоды своих трудов от воровства. © 2014-2017

    Присоединяйтесь


    Обратная связь