11.3.1.3 讀取文件
雖然前面介紹了流的概念，但是這個概念對於初學者來說，還是比較抽象的，下面以實際的讀取文件為例子，介紹流的概念，以及輸入流的基本使用。
按照前面介紹的知識，將文件中的數據讀入程序，是將程序外部的數據傳入程序中，應該使用輸入流——InputStream或Reader。而由於讀取的是特定的數據源——文件，則可以使用輸入對應的子類FileInputStream或FileReader實現。
在實際書寫代碼時，需要首先熟悉讀取文件在程序中實現的過程。在Java語言的IO編程中，讀取文件是分兩個步驟：1、將文件中的數據轉換為流，2、讀取流內部的數據。其中第一個步驟由系統完成，只需要創建對應的流對象即可，對象創建完成以后步驟1就完成了，第二個步驟使用輸入流對象中的read方法即可實現了。
使用輸入流進行編程時，代碼一般分為3個部分：1、創建流對象，2、讀取流對象內部的數據，3、關閉流對象。下面以讀取文件的代碼示例：
import java.io.*;
/**
* 使用FileInputStream讀取文件
*/
public class ReadFile1 {
public static void main(String[] args) {
//聲明流對象
FileInputStream fis = null;
try{
//創建流對象
fis = new FileInputStream("e:\\a.txt");
//讀取數據，並將讀取到的數據存儲到數組中
byte[] data = new byte[1024]; //數據存儲的數組
int i = 0; //當前下標
//讀取流中的第一個字節數據
int n = fis.read();
//依次讀取后續的數據
while(n != -1){ //未到達流的末尾
//將有效數據存儲到數組中
data[i] = (byte)n;
//下標增加
i++;
//讀取下一個字節的數據
n = fis.read();
}
//解析數據
String s = new String(data,0,i);
//輸出字符串
System.out.println(s);
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}finally{
try{
//關閉流，釋放資源
fis.close();
}catch(Exception e){}
}
}
}
在該示例代碼中，首先創建一個FileInputStream類型的對象fis：
fis = new FileInputStream("e:\\a.txt");
這樣建立了一個連接到數據源e:\a.txt的流，並將該數據源中的數據轉換為流對象fis，以后程序讀取數據源中的數據，只需要從流對象fis中讀取即可。
讀取流fis中的數據，需要使用read方法，該方法是從InputStream類中繼承過來的方法，該方法的作用是每次讀取流中的一個字節，如果需要讀取流中的所有數據，需要使用循環讀取，當到達流的末尾時，read方法的返回值是-1。
在該示例中，首先讀取流中的第一個字節：
int n = fis.read();
並將讀取的值賦值給int值n，如果流fis為空，則n的值是-1，否則n中的最后一個字節包含的時流fis中的第一個字節，該字節被讀取以后，將被從流fis中刪除。
然后循環讀取流中的其它數據，如果讀取到的數據不是-1，則將已經讀取到的數據n強制轉換為byte，即取n中的有效數據——最后一個字節，並存儲到數組data中，然后調用流對象fis中的read方法繼續讀取流中的下一個字節的數據。一直這樣循環下去，直到讀取到的數據是-1，也就是讀取到流的末尾則循環結束。
這里的數組長度是1024，所以要求流中的數據長度不能超過1024，所以該示例代碼在這里具有一定的局限性。如果流的數據個數比較多，則可以將1024擴大到合適的個數即可。
經過上面的循環以后，就可以將流中的數據依次存儲到data數組中，存儲到data數組中有效數據的個數是i個，即循環次數。
其實截至到這里，IO操作中的讀取數據已經完成，然后再按照數據源中的數據格式，這里是文件的格式，解析讀取出的byte數組即可。
該示例代碼中的解析，只是將從流對象中讀取到的有效的數據，也就是data數組中的前n個數據，轉換為字符串，然后進行輸出。
在該示例代碼中，只是在catch語句中輸出異常的信息，便於代碼的調試，在實際的程序中，需要根據情況進行一定的邏輯處理，例如給出提示信息等。
最后在finally語句塊中，關閉流對象fis，釋放流對象占用的資源，關閉數據源，實現流操作的結束工作。
上面詳細介紹了讀取文件的過程，其實在實際讀取流數據時，還可以使用其它的read方法，下面的示例代碼是使用另外一個read方法實現讀取的代碼：
import java.io.FileInputStream;
/**
* 使用FileInputStream讀取文件
*/
public class ReadFile2 {
public static void main(String[] args) {
//聲明流對象
FileInputStream fis = null;
try{
//創建流對象
fis = new FileInputStream("e:\\a.txt");
//讀取數據，並將讀取到的數據存儲到數組中
byte[] data = new byte[1024]; //數據存儲的數組
int i = fis.read(data);
//解析數據
String s = new String(data,0,i);
//輸出字符串
System.out.println(s);
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}finally{
try{
//關閉流，釋放資源
fis.close();
}catch(Exception e){}
}
}
}
該示例代碼中，只使用一行代碼：
int i = fis.read(data);
就實現了將流對象fis中的數據讀取到字節數組data中。該行代碼的作用是將fis流中的數據讀取出來，並依次存儲到數組data中，返回值為實際讀取的有效數據的個數。
使用該中方式在進行讀取時，可以簡化讀取的代碼。
當然，在讀取文件時，也可以使用Reader類的子類FileReader進行實現，在編寫代碼時，只需要將上面示例代碼中的byte數組替換成char數組即可。
使用FileReader讀取文件時，是按照char為單位進行讀取的，所以更適合於文本文件的讀取，而對於二進制文件或自定義格式的文件來說，還是使用FileInputStream進行讀取，方便對於讀取到的數據進行解析和操作。
讀取其它數據源的操作和讀取文件類似，最大的區別在於建立流對象時選擇的類不同，而流對象一旦建立，則基本的讀取方法是一樣，如果只使用最基本的read方法進行讀取，則使用基本上是一致的。這也是IO類設計的初衷，使得對於流對象的操作保持一致，簡化IO類使用的難度。
程。
基本的輸出流包含OutputStream和Writer兩個，區別是OutputStream體系中的類(也就是OutputStream的子類)是按照字節寫入的，而Writer體系中的類(也就是Writer的子類)是按照字符寫入的。
使用輸出流進行編程的步驟是：
1、建立輸出流
建立對應的輸出流對象，也就是完成由流對象到外部數據源之間的轉換。
2、向流中寫入數據
將需要輸出的數據，調用對應的write方法寫入到流對象中。
3、關閉輸出流
在寫入完畢以后，調用流對象的close方法關閉輸出流，釋放資源。
在使用輸出流向外部輸出數據時，程序員只需要將數據寫入流對象即可，底層的API實現將流對象中的內容寫入外部數據源，這個寫入的過程對於程序員來說是透明的，不需要專門書寫代碼實現。
在向文件中輸出數據，也就是寫文件時，使用對應的文件輸出流，包括FileOutputStream和FileWriter兩個類，下面以FileOutputStream為例子說明輸出流的使用。示例代碼如下：
import java.io.*;
/**
* 使用FileOutputStream寫文件示例
*/
public class WriteFile1 {
public static void main(String[] args) {
String s = "Java語言";
int n = 100;
//聲明流對象
FileOutputStream fos = null;
try{
//創建流對象
fos = new FileOutputStream("e:\\out.txt");
//轉換為byte數組
byte[] b1 = s.getBytes();
//換行符
byte[] b2 = "\r\n".getBytes();
byte[] b3 = String.valueOf(n).getBytes();
//依次寫入文件
fos.write(b1);
fos.write(b2);
fos.write(b3);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally{
try{
fos.close();
}catch(Exception e){}
}
}
}
該示例代碼寫入的文件使用記事本打開以后，內容為：
Java語言
100
在該示例代碼中，演示了將一個字符串和一個int類型的值依次寫入到同一個文件中。在寫入文件時，首先創建了一個文件輸出流對象fos：
fos = new FileOutputStream("e:\\out.txt");
該對象創建以后，就實現了從流到外部數據源e:\out.txt的連接。說明：當外部文件不存在時，系統會自動創建該文件，但是如果文件路徑中包含未創建的目錄時將出現異常。這里書寫的文件路徑可以是絕對路徑也可以是相對路徑。
在 實際寫入文件時，有兩種寫入文件的方式：覆蓋和追加。其中“覆蓋”是指清除原文件的內容，寫入新的內容，默認采用該種形式寫文件，“追加”是指在已有文件 的末尾寫入內容，保留原來的文件內容，例如寫日志文件時，一般采用追加。在實際使用時可以根據需要采用適合的形式，可以使用：
public FileOutputStream(String name, boolean append) throws FileNotFoundException
只需要使用該構造方法在構造FileOutputStream對象時，將第二個參數append的值設置為true即可。
流對象創建完成以后，就可以使用OutputStream中提供的wirte方法向流中依次寫入數據了。最基本的寫入方法只支持byte數組格式的數據，所以如果需要將內容寫入文件，則需要把對應的內容首先轉換為byte數組。
這里以如下格式寫入數據：首先寫入字符串s，使用String類的getBytes方法將該字符串轉換為byte數組，然后寫入字符串“\r\n”，轉換方式同上，該字符串的作用是實現文本文件的換行顯示，最后寫入int數據n，首先將n轉換為字符串，再轉換為byte數組。這種寫入數據的順序以及轉換為byte數組的方式就是流的數據格式，也就是該文件的格式。因為這里寫的都是文本文件，所以寫入的內容以明文的形式顯示出來，也可以根據自己需要存儲的數據設定特定的文件格式。
其實，所有的數據文件，包括圖片文件、聲音文件等等，都是以一定的數據格式存儲數據的，在保存該文件時，將需要保存的數據按照該文件的數據格式依次寫入即可，而在打開該文件時，將讀取到的數據按照該文件的格式解析成對應的邏輯即可。
最后，在數據寫入到流內部以后，如果需要立即將寫入流內部的數據強制輸出到外部的數據源，則可以使用流對象的flush方法實現。如果不需要強制輸出，則只需要在寫入結束以后，關閉流對象即可。在關閉流對象時，系統首先將流中未輸出到數據源中的數據強制輸出，然后再釋放該流對象占用的內存空間。
使用FileWriter寫入文件時，步驟和創建流對象的操作都和該示例代碼一致，只是在轉換數據時，需要將寫入的數據轉換為char數組，對於字符串來說，可以使用String中的toCharArray方法實現轉換，然后按照文件格式寫入數據即可。
對於其它類型的字節輸出流/字符輸出流來說，只是在邏輯上連接不同的數據源，在創建對象的代碼上會存在一定的不同，但是一旦流對象創建完成以后，基本的寫入方法都是write方法，也需要首先將需要寫入的數據按照一定的格式轉換為對應的byte數組/char數組，然后依次寫入即可。
所以IO類的這種設計形式，只需要熟悉該體系中的某一個類的使用以后，就可以觸類旁通的學會其它相同類型的類的使用，從而簡化程序員的學習，使得使用時保持統一。
(以上內容轉載自http://www.cnblogs.com/springcsc/archive/2009/12/03/1616367.html)
下面我們看文中的例子：
import java.io.*; /** * 使用FileOutputStream寫文件示例 */ public class WriteFile1 { public static void main(String[] args) { String s = "Java語言"; int n = 100; //聲明流對象 FileOutputStream fos = null; try{ //創建流對象 fos = new FileOutputStream("e:\\out.txt"); //轉換為byte數組 byte[] b1 = s.getBytes(); //換行符 byte[] b2 = "\r\n".getBytes(); byte[] b3 = String.valueOf(n).getBytes(); //依次寫入文件 fos.write(b1); fos.write(b2); fos.write(b3); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }finally{ try{ fos.close(); }catch(Exception e){} } } }
也就是說輸出流包含：
java.io.*
聲明FileOutPutStream fos=null
try{
//完成創建輸出對象、轉換字節數組和寫入操作
創建對象：
fos = new FileOutputStream("e:\\out.txt");
//其中"\\"是轉義字符
對於換行：
byte[] b2 = "\r\n".getBytes();
對於數字：
byte[] b3 = String.valueOf(n).getBytes();
對於字符：
byte[] b1 = s.getBytes();
寫入：fos.write(b3);
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
finally{
try{
fos.close();
}
catch(Exception e){}
下面是一個輸出輸入數字內的質數的例子。
import java.io.*; import java.util.Scanner; public class zhishu_shuchu { public static void main(String args[]) { System.out.println("質數范圍，幾以內？"); Scanner sc=new Scanner(System.in); int z=sc.nextInt(); FileOutputStream fos=null; try{ fos=new FileOutputStream("e:\\out.txt"); for(int j=1;j<=z;++j) { boolean b=true; for(int i=2;i<=Math.sqrt(j);++i) { if(j%i==0) { b=false; break; } } if(j==1) b=false; if(b==true) { byte[] b1=String.valueOf(j).getBytes(); byte[] b2="\r\n".getBytes(); //String.valueOf(n).getBytes(); //System.out.print(j+" "); fos.write(b1); fos.write(b2); } } } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { try{ fos.close(); } catch(Exception e){ } } } }
輸入：
100
輸出：out.txt
2 3 5 7 11 13 17 19 23 29 31 37 41 43 47 53 59 61 67 71 73 79 83 89 97