8、Java的 I O流与文件

File只能对文件进行外部操作，引入I/O流

I/O流的概念

IO就是Input and Output的简写，也就是输入和输出的含义

IO流就是指读写数据时像流水一样从一端流到另外一端，因此得名为“流”

Java的输入/输出处理封装在java.io包中。Java将这些不同类型的输入/输出源抽象为流

用统一的接口来表示，并提供独立于设备和平台的流操作类

分类：

字节流和字符流：根据流操作的数据单位的不同，可以分为字节流和字符流

输入流和输出流：根据流传输方向的不同，又可分为输入流和输出流（对于内存而言的）

节点流和处理流：根据流的功能不同，可以分为节点流和处理流

（和最终处理相关的叫做节点流（System.in）处理流（Scanner中的nextLine、nextInt.....），处理流以节点流作为构造方法的参数）

四个类为流的顶级类：分别为InputStream和OutputStream，Reader和Writer（都为抽象类，并且是所有流类型的父类）

字符流有两个抽象的顶级父类，分别是Reader和Writer

使用IO流编程的步骤

1、分析需要使用哪些流？选择一个超类

2、根据数据源选择正确的节点流最终操作对象和数据的来源

3、创建节点流对象

【可选】如果需要，还可能会创建处理流对象

4、使用流对象的read或者write方法读取或者写入

5、读写完毕，调用流对象的close()方法关闭流

File类和IO流的区别：File类处理那些不需要关心文件内容的操作，IO流则是处理那些需要处理文件内容的操作。

标准输入和标准输出：在控制台内输入和输出，就是标准输入和标准输出

import java.io.File;/*** @author limerence**/
public class FileDome {// 问题：将文件名全部改名// 解决方案：1、列举文件夹下的所有文件public static void main(String[] args) {File dir = new File("文件路径");File[] files = dir.listFiles();if (file.exists()) { // 判断文件是否存在 如果存在执行以下代码System.out.println("文件的名称是:" + file.getName()); // a.txtSystem.out.println("文件的大小是:" + file.length()); // 0System.out.println("文件的最后一次次改时间是" + format.format(new Date(file.lastModified()))); // 2021年08月19日 22:23:10System.out.println("文件的绝对路径是:" + file.getAbsolutePath()); // z:/a.txtSystem.out.println(file.delete() ? "文件删除成功" : "文件删除失败"); // 文件删除成功} else {// 如果文件不存在 创建文件try {System.out.println(file.createNewFile() ? "文件创建成功" : "文件创建失败"); // 文件创建成功} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}// 2、提取每个文件的文件名，进行加工for (File file : files) {String filename = file.getName();System.out.println(filename);// 只能处理个位的编号。别的技术处理（正则表达式）int i = Integer.parseInt(filename.substring(0, 1));String newName = (i - 1) + filename.substring(1);System.out.println(newName);// 用新的名字命名，创建File对象，如果不指定路径，则默认在Java工程目录下错误示例：
//          file.renameTo(new File(newName));// 正确示例：file.renameTo(new File(dir,newName));// File只能对文件进行外部操作，引入I/O流// java的输入/输出处理封装在java.io包中。Java将这些不同类型的输入/输出源抽象为流}}
}

Java中除了IO可以处理输入输出之外，还提供了一套全新的API，叫NIO

NIO相关类都被放在java.nio包及子包下，并且对原java.io包中的很多类进行改写

NIO有三大核心部分：Channel(通道)，Buffer(缓冲区)，Selector（选择器）

NIO是面向缓冲区，或者面向块编程的。数据读取到一个它稍后处理的缓冲区，需要时可在缓冲区中前后移动，这就增加了处理过程中的灵活性，使用它可以提供非阻塞式高伸缩性网络

NIO和BIO的比较

1）BIO以流的方式处理数据，而NIO以块的方式处理数据，块I/O的效率比流I/O高很多

2）BIO是阻塞的，NIO是非阻塞的

3）BIO基于字节流和字符流进行操作，而NIO基于Channel(通道)和Buffer(缓冲区)进行操作，数据总是从通道读取到缓冲区中，或者从缓冲区写入到通道中。Selector(选择器)用于监听多个通道的时间(比如：连接请求，数据到达等)，因此使用单个线程就可以监听多个客户端通道

NIO三大核心原理

每个channel都会对应一个Buffer（在 NIO 中，Buffer 是一个顶层父类，它是一个抽象类）

2）Selector 对应一个线程，一个线程对应多个channel(连接)

3）该图反应了有三个channel注册到该selector//程序

4）程序切换到哪个channel是由事件决定的,Event就是一个重要的概念

5）Selector 会根据不同的事件，在各个通道上切换

6）Buffer 就是一个内存块，底层是有一个数组

7）数据的读取写入是通过Buffer,这个和BIO,BIO中或者是输入流，或者是输出流, 不能双向，但是 NIO 的 Buffer 是可以读也可以写, 需要 flip 方法切换。channel 是双向的, 可以返回底层操作系统的情况, 比如 Linux ，底层的操作系统通道就是双向的

针对文件的读写操作，JDK专门提供了两个类，分别是FileInputStream和FileOutputStream

FileInputStream是InputStream的子类，它是操作文件的字节输入流，专门用于读取文件中的数据

对象的输入和输出：序列化和反序列化

序列化：将Java对象写入到文件中或者网络中——输出

反序列化：从文件中或者网络中还原Java对象——输入

反序列化有要求：必须和序列化时是同一个类

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