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1、Return,第10章输入与输出,10.1 Java输入/输出基础 10.2 读取控制台输入 10.3 向控制台写输出 10.4 流类 10.5 文件的读写,在Java语言中，输入与输出完全基于“流”这个概念。Java输入输出的流式接口为复杂而繁重的I/O编程任务提供了一个简洁的抽象。本章将对这方面的内容作详细介绍。,Return,10.1 Java输入/输出基础,10.1.1 流的概念 10.1.2 字节流和字符流 10.1.3 预定义流 10.1.4 Java输入/输出类和接口,关于Java的输入/输出问题我们在前面的程序代码中一般都接触过，只是没有系统地进行讨论。本节将对Java的输入/
2、输出问题作一个概述。,10.1.1流的概念,我们知道，多数程序在不获取外部数据的情况下不能顺利完成目标。数据从一个输入源获得，程序的结果被送到输出目的地。在Java中，这些源和目的地被广泛地定义。例如一个网络连接器，内存缓冲区或磁盘文件可以被Java输入/输出类熟练地操作。尽管从物理意义上很难说明，这些外设都由相同的抽象体流（stream）来处理。流是一个生产或消费信息的逻辑实体，它通过Java输入/输出系统与物理设备相连。尽管与之相连的实际物理设备各不相同，但是所有的流都以同样的方式运转。 Java程序通过流来完成输入/输出，它是生产或消费信息的抽象。流通过Java的输入/输出系统与物理设备
3、链接。尽管与它们链接的物理设备不尽相同，但是所有流的行为具有同样的方式。这样，相同的输入/输出类和方法适用于所有类型的外部设备。这意味着一个输入流能够抽象多种不同类型的输入：从磁盘文件，从键盘或从网络套接字。同样，一个输出流可以输出到控制台，磁盘文件或相连的网络。流是处理输入/输出的一个洁净的方法，例如它不需要代码理解键盘和网络的不同。Java中流的实现是基于java.io包定义的类层次结构的。,Return,10.1.2字节流和字符流,在Java 2中，定义了两种类型的流：字节类和字符类。字节流（byte stream）为处理字节的输入和输出提供了方便的方法。例如，使用字节流读取或书写二进制
4、数据。字符流（character stream）为字符的输入和输出处理提供了方便。这两种流采用了统一的编码标准，因而可以国际化。当然，在某些场合字符流比字节流更为有效。 在Java的早期版本（Java 1.0）中不包括字符流，因此所有的输入和输出都是以字节为单位的。后来，Java 1.1中加入了字符流，某些字节形式的类和方法不被推荐使用。这也是为什么没用字符流的老代码在适当的地方需要更新的原因。 需要说明的是，在最底层，所有的输入/输出都是字节形式的。基于字符的流只是为处理字符提供方便有效的方法。 下面对字节流和字符流分别作简要介绍。,字节流由两个类层次结构定义。在顶层有两个抽象类：Input
5、Stream 和 OutputStream。每个抽象类都有多个具体的子类，这些子类对不同的外设进行处理，例如磁盘文件、网络连接、甚至是内存缓冲区。各种字节流类及其相关说明见教材P235页。,1字节流类,字符流类由两个类层次结构定义。顶层有两个抽象类：Reader和Writer。这些抽象类处理统一编码的字符流。在Java中这些类含有多个具体的子类详见教材P235236页。,2字符流类,Return,10.1.3预定义流,我们已经知道，所有的Java程序运行时自动导入java.lang包，这个包定义了一个名为System的类，该类封装了运行时环境的多个方面。例如，使用它的某些方法，能获得当前时间和
6、与系统有关的不同属性。System同时还包含有3个预定义的流变量：in、out和err。这些成员在System中是被定义成public和static型的，即意味着它们可以不引用特定的System对象而被用于程序的其他部分。 System.out是标准的输出流，在默认情况下它是一个控制台；System.in是标准输入，默认情况下指的是键盘；System.err指的是标准错误流，它默认是控制台。需要指出的是，这些流可以重定向到任何兼容的输入/输出设备。 System.in是InputStream的对象；System.out和System.err是PrintStream的对象。尽管它们是用来读写外设
7、字符的，它们都是字节流。如果编程人员愿意，可以用基于字符的流来包装它们。在前面章节中多次用到过System.out，我们可以同样的方式使用System.err。System.in的使用则稍微复杂一些。,Return,10.1.4 Java输入/输出类和接口,在Java 2中，java.io包定义的输入/输出类见教材P236237页。不难发现，其中包含了前面所介绍的字节流和字符流。其中，ObjectInputStream.GetField和ObjectOutputStream.PutField是Java 2中新添的内部类。对于Java 2不推荐使用的两个类LineNumber InputStre
8、am和StringBufferInputStream，上面没有列出。虽然java.io中予以保留，但一般情况下不应使用。 由java.io定义的接口见教材237页。其中，FileFilter接口是Java 2中新增的。 从以上介绍不难发现，java.io包中有很多的类和接口，包括各种字节流、字符流、对象序列化（对象的存储和释放）。后面我们将介绍其中一些最常用的I/O成员。,Return,Return,10.2 读取控制台输入,10.2.1如何读取控制台输入 10.2.2读取字符 10.2.3读取字符串,在本节中，我们将介绍Java如何读取控制台输入的有关问题。,10.2.1如何读取控制台输入,
9、在Java 1.0中，完成控制台输入的唯一途径是字节流，这种方法现在依旧可用。但是，这种做法不值得推荐。在Java 2中，读取控制台输入的首选方法应该是字符流，它使程序容易符合国际标准，并且易于维护。 在Java中，控制台输入由从System.in读取数据来完成。为获得属于控制台的字符流，在BufferedReader对象中包装了System.in。BufferedReader支持缓冲输入流，它最常见的构造函数如下： BufferedReader(Reader inputReader) 其中，inputReader是链接被创建的BufferedReader实例的流。Reader是一个抽象类，它
10、的一个具体的子类是InputStreamReader，该子类将字节转换成字符。为获得链接System.in的一个InputStreamReader的对象，使用下面的构造函数： InputStreamReader(InputStream inputStream) 由于System.in引用了InputStream 类型的对象，它可以用于inputStream。综上所述，下面的代码创建了与键盘相连的BufferedReader对象。 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in); 当该语句执行后，br
11、是通过System.in生成的链接控制台的字符流。,Return,10.2.2读取字符,要从BufferedReader读取字符，用read()。例如： int read( ) throws IOException 该方法每次执行都从输入流读取一个字符，然后以整型形式返回。当遇到流的末尾时，它返回-1。可以看到，它要引发一个IOException异常。 分析教材P238页的例子。,Return,10.2.3读取字符串,从键盘读取字符串，使用readLine()方法，它是BufferedReader 类的成员。这个方法的一般使用形式如下。 String readLine() throws IOE
12、xception 该方法返回一个String对象。 例如，教材P239页的程序可生成一个小文本编辑器。它创建了一个String对象的数组，然后依行读取文本，将文本的每一行存入到数组中。当它读到100行或输入“stop”时才停止。该例程使用一个BufferedReader类来从控制台读取数据。,Return,Return,10.3 向控制台写输出,10.3.1 如何向控制台写输出 10.3.2 PrintWriter类,在前面章节中我们接触过的控制台输出方式有print()和println()等简单途径，这两种方法由PrintStream（System.out引用的对象类型）定义。本节介绍如何进
13、行控制台写输出。,10.3.1如何向控制台写输出,因为PrintStream是从OutputStream派生的输出流，它同样实现低级方法write()。write()可用来向控制台写数据，PrintStream定义的write()的最简单形式是：void write(int byteval) 该方法按照byteval指定的数向文件写字节。尽管byteval定义成整数，但只有低位的8个字节被写入。下面的例程用write()向屏幕输出字符“A”，然后是新的行： / Demonstrate System.out.write(). class WriteDemo public static void
14、main(String args) int b; b = A; System.out.write(b); System.out.write(n); 一般情况下，我们不用write()来完成向控制台的输出，尽管在某些场合很有效。相比来说print()和println()方法更容易使用。,Return,10.3.2 PrintWriter 类,尽管Java允许使用System.out向控制台写数据，但建议仅用于调试程序时。对于实际的程序，Java推荐的向控制台写数据的方法是用PrintWriter流。PrintWriter是基于字符的类，用基于字符的类向控制台写数据使程序更为国际化。 PrintW
15、riter定义了多个构造函数，我们所用到的一个如下。 PrintWriter(OutputStream outputStream, boolean flushOnNewline) 这里，outputStream是OutputStream类的对象，flushOnNewline控制Java是否在println( )方法被调用时刷新输出流。如果flushOnNewline为true，刷新自动发生，若为false，则不发生。 PrintWriter支持所有类型（包括Object）的print()和println()方法，这样，我们就可以像用System.out那样用这些方法。如果遇到不同类型的情况，P
16、rintWriter方法调用对象的toString()方法并打印结果。 用PrintWriter向外设写数据，指定输出流为System.out，并在每一新行后刷新流。教材P241页的代码创建了与控制台输出相连的PrintWriter类。,Return,Return,10.4 流类,10.4.1字节流 10.4.2字符流,前面我们简单介绍了控制台的输入/输出，下面我们具体介绍各种流类。Java 的流式输入/输出建立在4个抽象类的基础上：InputStream、OutputStream、Reader和Writer。这些类在前面已经提到过，它们用来创建具体流式子类。尽管程序通过具体子类执行输入/输出操作，顶层的类定义了所有流类的基础通用功能。 我们已经知道，InputStream和OutputStream设计成字节流类，而Reader和Writer为字符流设计。字节流类和字符流类形成分离的层次结构。一般说来，处理字符或字符串时应使用字符流类，处理字节或二进制对象时应
