实验13流式输入输出与文件处理编程.docx

1、实验13流式输入输出与文件处理编程实验13 流式输入输出与文件处理13.1 实验目的(1) 掌握字节流和字符流的特点和处理差异； (2) 掌握过滤流的使用； (3) 掌握File类的使用； (4) 掌握随机文件的使用。 (5) 掌握对象系列化的概念以及访问文件时对象读写方法。13.2 知识要点13.2.1 面向字节的输入/输出流（1）类InputStream是面向字节的输入流的根。其主要方法见表13-1。表13-1 类InputStream的方法方法功能int read()读一个字节int read(byte b)读多个字节到字节数组int read(byte b, int off, int

2、len)读指定长度的数据到字节数组，数据从字节数组的off处开始存放Long skip(long n)输入指针跳过n个字节Void mark()在当前指针位置处做一标记Void reset()将位置指针返回标记处Void close()关闭流（2） 数据过滤流DataInputStream该流实现DataInput接口，主要方法有：readByte()，readBoolean()、readShort()、readChar()、readInt() 、readLong()、readFloat()、readDouble()、readUTF()等。（3）类OutputStream是面向字节输出流的根，

3、其主要方法有： void write(int b) ：将参数b的低字节写入输出流 void write(byte b) ：将字节数组全部写入输出流 void write(byte b,int offset, int len)：将字节数组中从boffset开始处的len个字节写入至输出流。（4）类DataOutputStream实现各种类型数据的输出处理，它实现了DataOutput接口，主要方法有：writeByte(int)、writeBytes(String)、writeBoolean(boolean)、writeChars(String)、writeInt(int) 、writeLong

4、()、writeFloat(float)、writeDouble(double)、writeUTF(String)等。13.2.2 面向字符的输入与输出流类Reader是面向字符的输入流的根，其提供的方法与InputStream类似，只是将基于Byte的参数改为基于Char。类Writer是面向字符的输出流类的根，其提供的方法与OutputStream类似，只是将基于Byte的参数改为基于Char。类InputStreamReader是一个特殊的流，用来将面向字节的数据流包装转换为面向字符的流。常用于从键盘获取输入数据。例如，从键盘输入一行字符串，可以用BufferedReader的readL

5、ine()方法，但在此前必须使用InputStreamReader将字节流转化为字符流。BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in); String x=in.readLine() 13.2.3 文件的顺序读写（1）面向字节的文件访问 以二进制文件作为数据源。FileInputStream类和FileOutputStream类分别用于文件的读、写访问。 利用InputStream和OutputStream的方法可实现文件的读写操作。 可用DataInputStream对FileInputStream流

6、进行过滤；用DataOuputStream对FileOutputStream流进行过滤,以实现特定数据类型数据的读写。（2）面向字符的文件访问 以字符文件作为数据源。包括：FileReader类和FileWriter类分别用于字符文件的读、写访问。 基于字符流的数据读写方法与基于字节流的类似，只是将读写的单位由字节改为字符，方法中的字节数组参数相应改为字符数组。例如:int read(char b)表示从文件读数据填满数组，返回读到的字符数。 可用BufferedReader对FileReader流进行过滤；用BufferedWriter对FileWriter流进行过滤，其中包含newLine

7、()方法可写入一个换行。13.2.4 File类借助File对象，可以获取文件和相关目录的属性信息。其主要方法见表13-2。表13-2 File类的主要方法方法功能String getName()返回文件名String getPath()返回文件或目录路径String getAbsolutePath()返回绝对路径String getParent()获取文件所在目录的父目录boolean exists()文件是否存在boolean canWrite()文件是否可写boolean canRead()文件是否可读boolean isFile()是否为一个正确定义的文件boolean isDirec

8、tory()是否为目录Long lastModified()文件的最后修改日期Long length()文件长度boolean mkdir()创建当前目录的子目录String list()列出目录中的文件boolean renameTo(File newFile)将文件改名为新文件名Void delete()删除文件boolean equals(File f)比较两个文件或目录是否相等13.2.5 随机文件 创建随机访问文件对象时要指定文件访问的“rw”参数，也就是它可以对同一打开文件进行读写两种访问。RandomAccessFile类实现了DataInput和DataOutput接口，为支持

9、流的随机读写，RandomAccessFile类还添加定义了如下方法： long getFilePointer()：返回当前指针； void seek(long pos)：将文件指针定位到一个绝对地址； long length()：返回文件的长度注意：地址是相对于文件头的偏移量。地址0表示文件的开头。 13.2.6 对象序列化（1）对象输入流ObjectInputStream和对象输出流ObjectOutputStream将Java流系统扩充到能输入输出对象，它们提供的writeObject（）和readObject()方法实现了对象的串行化（Serialized）和反串行化(Deserial

10、ized)。（2）用对象输入流的readObject()方法必须捕捉ClassNotFoundException异常。（3）为了实现用户自定义对象的串行化，相应的类必须实现Serializable接口，否则，不能以对象形式正确写入文件。Serializable接口是一个不含任何具体内容的接口。13.3 样例程序样例1: 编写一个程序实现任意文件的拷贝功能，源文件和目的文件名由命令行参数提供。【参考程序】import java.io.*; public class CopyFile public static void main(String args) if ( args.length2) S

11、ystem.out.println(usage: java CopyFile sourcefile targetfile); System.exit(0); byte b = new byte1024; try FileInputStream infile = new FileInputStream(args0); FileOutputStream targetfile = new FileOutputStream(args1); while (true) int byteRead=infile.read(b); /从文件读数据给字节数组 if (byteRead=-1) /在文件尾，无数据可

12、读 break; /退出循环 targetfile.write(b,0,byteRead); /将读到的数据写入目标文件 targetfile.close();System.out.println(copy success! ); catch(IOException e) 注：本样例演示面向字节的输入输出流的进行文件读写的方法。【编程技巧】(1) 创建一个字节数组存放从文件读取的数据；(2) 利用FileInputStream对象的带字节数组参数的read方法从文件读数据，返回读到的字节数；利用FileOutputStream对象的带字节数组的write方法可将字节数组中指定的字节写入到目标文

13、件。(3) 利用循环控制文件的连续读写操作，在处理到文件结尾时，read方法返回-1，退出循环。样例2：编写一个程序统计一个文本文件中字符A的个数，文件名由命令行参数提供。【参考程序】import java.io.*;public class readtxt static String s; /* 方法find查找字符串in中A的个数 */ public static int find(String in) int n=0; int counter = 0; while(n!=-1) n = in.indexOf(int)A,n+1); counter+; return counter-1;

14、public static void main(String args) try int n=0; FileReader file =new FileReader(args0); BufferedReader in=new BufferedReader (file); boolean eof=false; while(!eof) String x=in.readLine(); /从文件读一行 if(x=null) /判是否文件结束 eof=true; else s=s+x; /将内容拼接到字符串s上 System.out.print(the number of A is :+find(s);

15、in.close(); catch(IOException e) ; 注：本样例演示文本文件的数据读取方法。【编程技巧】(1) 循环利用BufferedReader的readLine()方法从文件读一行内容，读到文件尾部时将返回null；(2) 将读到的数据拼接到字符串s中，最后执行find方法找出A的个数。样例3: 设计一个图形界面的文本文件查阅工具,在窗体中安排一个文本域和一个按钮（如图13-1所示），文本域用来显示文件的内容，点击打开按钮将弹出文件选择对话框（如图13-2所示），从而可以选择要查看的文件。【参考程序】import java.awt.*;import java.awt.ev

16、ent.*;import java.io.*;public class FileViewer extends Frame implements ActionListener String directory; /文件选择对话框的默认目录 TextArea textarea; / 显示文件内容的文本域 public FileViewer() this(null, null); public FileViewer(String filename) this(null, filename); public FileViewer(String directory, String filename) a

17、ddWindowListener(new WindowAdapter() public void windowClosing(WindowEvent e) dispose(); ); textarea = new TextArea(, 24, 80); textarea.setFont(new Font(宋体, Font.PLAIN, 12); textarea.setEditable(false); this.add(Center, textarea); Panel p = new Panel(); p.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.RIGHT, 1

18、0, 5); this.add(p, South); Button openfile = new Button(Open File); openfile.addActionListener(this); openfile.setActionCommand(open); openfile.setFont(new Font(SansSerif, Font.BOLD, 14); p.add(openfile); this.pack();/ 根据文件名路径得到目录,否则为系统当前目录. if (directory = null) File f; if (filename != null) & (f =

19、 new File(filename).isAbsolute() /如果文件名中给出了绝对路径，则可根据创建的File对象得到文件的目录路径和文件名 directory = f.getParent(); filename = f.getName(); else directory = System.getProperty(user.dir); /系统当前目录 this.directory = directory; /记住文件打开对话框的默认目录 setFile(directory, filename); / 装载显示文件 /* 从特定目录装载文件 */ public void setFile(

20、String directory, String filename) if (filename = null) | (filename.length() = 0) return; File f; FileReader in = null; try f = new File(directory, filename); / 创建文件对象 in = new FileReader(f); / And a char stream to read it char buffer = new char4096; / 每次读 4K字符 int len; / 每次读到的字符数 textarea.setText()

21、; while(len = in.read(buffer) != -1) String s = new String(buffer, 0, len); textarea.append(s); /读到的字符串添加到文本域 this.setTitle(FileViewer: + filename); / 设置窗体标题 textarea.setCaretPosition(0); /将光标定到文本域的开头 catch (IOException e) textarea.setText(e.getClass().getName() + : + e.getMessage(); this.setTitle(F

22、ileViewer: + filename + : I/O Exception); / 任何情况下均要记住关闭流 finally try if (in!=null) in.close(); catch (IOException e) public void actionPerformed(ActionEvent e) String cmd = e.getActionCommand(); if (cmd.equals(open) FileDialog f = new FileDialog(this, Open File, FileDialog.LOAD); f.setDirectory(dire

23、ctory); /设置文件打开对话框的默认目录 f.show(); directory = f.getDirectory(); / 记住新的默认目录 setFile(directory, f.getFile(); / 装载显示文件 f.dispose(); / 得到文件后自动关闭对话框 public static void main(String args) throws IOException Frame f = new FileViewer(args.length = 1)?args0:null); f.addWindowListener(new WindowAdapter() publi

24、c void windowClosed(WindowEvent e) System.exit(0); ); f.setVisible(true); 注：本样例演示File对象的使用以及读取文本文件数据的方法。【编程技巧】(1) 如何利用File对象处理文件的目录和文件名，系统的当前目录如何得到；(2) 创建一个字符数组用于存放从文件读到的字符，利用FileReader的read方法可从文件读数据填入字符数组，无数据可读时返回-1，利用它作为循环控制标记；(3) FileViewer构造方法的多态性编写，从而适应各种应用情形；(4) FileDialog的使用，文件默认目录路径的设置和获取新默认

25、路径的办法，新默认路径由对话框选择的路径决定。13.4 上机练习 基本题1） 编写一个程序将多个文件的内容合并为一个文件,被合并的文件的文件名由命令行参数输入。例如: java merge x1.txt x2.txt x3.txt x4.txt2）从一个文本文件中读入30个学生的姓名和成绩,计算所有学生的最高分、最低分、平均分，将情况写入另一个文本文件中。 提高题1）编写一个程序从一个文本文件中读入数据,统计其中不含重复的单词个数,并按单词出现频度有高到低输出。2） 编写应用程序实现图形的存储管理. 能实现直线和圆的绘制; 将绘制的图形以对象形式写入到文件中; 载入文件时能将图形绘制和修改,继

26、续保存到文件中。 3） 利用随机文件存储人员电话号码，编程支持如下功能：查询某人的电话号码；增加、删除人员；修改人员电话号码。13.5 思考题1）以下哪个是RandomAccessFile文件的构造方法:ARandomAccessFile(data, r); BRandomAccessFile(r, data); CRandomAccessFile(data, read); DRandomAccessFile(read, data); 2）设有如下代码： import java.io.*;public class Th public static void main(String argv) Th t = new Th(); t.amethod(); public void amethod() try ioCall(); catch(IOException ioe) 以下哪个最有可能是ioCall方法的方法体？ A public void ioCall () throws IOException DataInputStream din = new DataInputStream(System.in); din.readC