一文帶你搞懂Java中的數(shù)據(jù)流處理

更新時(shí)間：2024年02月22日 08:23:38 作者：石小石Orz

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Java中數(shù)據(jù)流處理的相關(guān)知識(shí),文中的示例代碼講解詳細(xì),具有一定的借鑒價(jià)值,有需要的小伙伴可以跟隨小編一起學(xué)習(xí)一下

數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)

在前端的javascrit中，我們幾乎是沒(méi)有能力對(duì)計(jì)算機(jī)上的某個(gè)文件進(jìn)行讀寫操作的，畢竟js只是一個(gè)網(wǎng)頁(yè)腳本。但是，nodejs是可以實(shí)現(xiàn)文件讀寫操作的。

在java中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫操作非常容易！下圖展示了Java中數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)的大致過(guò)程：

數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)源通過(guò)管道（stream）流轉(zhuǎn)之?dāng)?shù)據(jù)目的地，管道的入口我們稱之為input，出口稱之為out，因此，數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)操作也稱之為IO操作。java中就封裝了IO類幫助我們操作文件。

文件流操作

要操作一個(gè)文件，我們必須先創(chuàng)建文件對(duì)象，使用文件路徑關(guān)聯(lián)系統(tǒng)文件。

如圖，我們Data文件夾有一個(gè)名為testData的txt文件

想要獲得文件路徑，我們可以按照下圖的操作方式獲取

關(guān)聯(lián)好文件路徑，我們就可以對(duì)文件進(jìn)行一些操作了：

文件基礎(chǔ)操作

import java.io.File;

public class Data_IO {
    public static void main(String[] args) {
        // 文件流操作 基于 java.io
        // 使用文件路徑關(guān)聯(lián)系統(tǒng)文件
        String filePath = "D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData.txt";

        //  創(chuàng)建文件對(duì)象
        File file = new File(filePath);
        
        // 文件對(duì)象的操作

        // 判斷當(dāng)前文件對(duì)象是否文件(File對(duì)象也可能是文件夾)
        System.out.println(file.isFile());            // true
        // 判斷文件對(duì)象是否為文件夾
        System.out.println(file.isDirectory());       // false
        // 判斷文件是否關(guān)聯(lián)成功
        System.out.println(file.exists());            // true
        // 獲取文件名稱
        System.out.println(file.getName());           // testData.txt
        // 獲取文件長(zhǎng)度
        System.out.println(file.lastModified());      // 1698977593862
        // 獲取文件的絕對(duì)路徑
        System.out.println(file.getAbsolutePath());   // D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData.txt
    }
}

文件夾基礎(chǔ)操作

文件夾的一些基礎(chǔ)方法和文件是一致的。但有幾個(gè)方法是文件夾操作獨(dú)有的，如

獲取文件夾內(nèi)的數(shù)據(jù)列表

獲取文件夾中的文件對(duì)象

File[] files = file.listFiles();
for (File file1 : files) {
    System.out.println(file1 );  // testData.txt
}

文件復(fù)制

在java中，實(shí)現(xiàn)文件復(fù)制是一個(gè)稍微復(fù)雜的過(guò)程?，F(xiàn)在，我們通過(guò)一個(gè)示例來(lái)演示下代碼。我們需要在Data文件夾下創(chuàng)建一個(gè)testData的副本文件testData_copy.txt

java中，對(duì)象復(fù)制的流程大致如下模型

首先，我們需要數(shù)據(jù)源對(duì)象和數(shù)據(jù)目的對(duì)象：

import java.io.*;

public class IO_Copy {
    public static void main(String[] args) {
        // 數(shù)據(jù)源對(duì)象
        File srcFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData.txt");
        // 數(shù)據(jù)目的地對(duì)象
        File destFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData_copy.txt");
    }
}

數(shù)據(jù)目的對(duì)象的路徑并不存在，是我們自己定義的要生成的文件路徑。

然后，我們要?jiǎng)?chuàng)建文件輸入管道1和文件輸出管道2：

import java.io.*;

public class IO_Copy {
    public static void main(String[] args) {
        // 數(shù)據(jù)源對(duì)象
        File srcFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData.txt");
        // 數(shù)據(jù)目的地對(duì)象
        File destFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData_copy.txt");
        // 文件輸入流(管道對(duì)象)
        FileInputStream in = null;
        // 文件輸出流(管道對(duì)象)
        FileOutputStream out = null;
    }
}

接下來(lái)，我們就要打開閥門1和閥門2進(jìn)行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)了

in = new FileInputStream(srcFile);
out = new FileOutputStream(destFile);
// 打開閥門，流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)（輸入端）
int data = in.read();
// 打開閥門，流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)（輸出端）
out.write(data);

數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)完畢，我們需要關(guān)閉管道

in.close();
out.close();

當(dāng)然，數(shù)據(jù)操作過(guò)程中，存在很多異常情況，比如找不到數(shù)據(jù)源文件等等，所以實(shí)際代碼中，我們需要進(jìn)行異常處理。比較完成的代碼如下：

import java.io.*;

public class IO_Copy {
    public static void main(String[] args) {
        // 數(shù)據(jù)源對(duì)象
        File srcFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData.txt");
        // 數(shù)據(jù)目的地對(duì)象
        File destFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData_copy.txt");

        // 文件輸入流(管道對(duì)象)
        FileInputStream in = null;
        // 文件輸出流(管道對(duì)象)
        FileOutputStream out = null;
        try {
            in = new FileInputStream(srcFile);
            out = new FileOutputStream(destFile);
            // 打開閥門1，流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)（輸入端）
            int data = in.read();
            // 打開閥門2，流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)（輸出端）
            out.write(data);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            if(in != null){
                try {
                    in.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            if(out != null){
                try {
                    out.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
        }
    }
}

我們來(lái)運(yùn)行看看

可以看到，文件復(fù)制的確完成了，但是為什么復(fù)制出來(lái)的文件只有一個(gè)H字符？？？

這其實(shí)和java的文件復(fù)制原理有關(guān)，文件流復(fù)制時(shí)，是這個(gè)過(guò)程：

復(fù)制時(shí)，閥門1打開，H字符進(jìn)入管道1：

當(dāng)H字符進(jìn)入管道2時(shí)，閥門1關(guān)閉，閥門2打開

當(dāng)H字符進(jìn)入數(shù)據(jù)目的地后，閥門2也隨之關(guān)閉，復(fù)制完成

在上述代碼中，我們的閥門1和閥門2只開啟過(guò)一次，自然只能復(fù)制一個(gè)H字符

in = new FileInputStream(srcFile);
out = new FileOutputStream(destFile);
// 打開閥門1，流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)（輸入端）
int data = in.read();
// 打開閥門2，流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)（輸出端）
out.write(data);

所以很簡(jiǎn)單，我們只需要循環(huán)執(zhí)行上述代碼即可！那該執(zhí)行幾次呢？我們看下面代碼：

我們將閥門多開啟了一次，導(dǎo)致副本文件多了一個(gè)亂碼字符，通過(guò)打印結(jié)果可見(jiàn)，當(dāng)data值為-1前，終止這個(gè)循環(huán)即可！改寫代碼：

import java.io.*;

public class IO_Copy {
    public static void main(String[] args) {
        // 數(shù)據(jù)源對(duì)象
        File srcFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData.txt");
        // 數(shù)據(jù)目的地對(duì)象
        File destFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData_copy.txt");

        // 文件輸入流(管道對(duì)象)
        FileInputStream in = null;
        // 文件輸出流(管道對(duì)象)
        FileOutputStream out = null;
        try {
            in = new FileInputStream(srcFile);
            out = new FileOutputStream(destFile);
            // 打開閥門，流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)（輸入端）
            int data = in.read();
            out.write(data);

            // 打開閥門，流轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)（輸出端）
            while ((data = in.read()) != -1){
                out.write(data);
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            if(in != null){
                try {
                    in.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            if(out != null){
                try {
                    out.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
        }
    }
}

緩沖流

上述的文件復(fù)制效率很低，每復(fù)制一個(gè)字符，都要開啟關(guān)閉閥門一次，因此，java也提供了緩沖區(qū)的優(yōu)化方式。

它的概念非常容易，就是在文件傳輸?shù)墓艿乐?，增加了一個(gè)緩沖管道

其復(fù)制流程大致如下：

閥門1打開，所有內(nèi)容進(jìn)入管道1

閥門1關(guān)閉，所有內(nèi)容進(jìn)入緩沖區(qū)

緩沖區(qū)內(nèi)容進(jìn)入管道2，閥門2打開

管道2內(nèi)容進(jìn)入數(shù)據(jù)目的地，復(fù)制完成，閥門2關(guān)閉。

完整代碼如下：

import java.io.*;

public class IO_Copy {
    public static void main(String[] args) {
        // 數(shù)據(jù)源對(duì)象
        File srcFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData.txt");
        // 數(shù)據(jù)目的地對(duì)象
        File destFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData_copy.txt");

        // 文件輸入流(管道對(duì)象)
        FileInputStream in = null;
        // 文件輸出流(管道對(duì)象)
        FileOutputStream out = null;

        // 緩沖輸入流
        BufferedInputStream bufferIn = null;
        BufferedOutputStream bufferOut = null;

        // 創(chuàng)建一個(gè)大小為1024字節(jié)的緩存區(qū)cache。這將用于存儲(chǔ)從源文件讀取的數(shù)據(jù)，然后再寫入目標(biāo)文件。
        byte[] cache = new byte[1024];

        try {
            in = new FileInputStream(srcFile);
            out = new FileOutputStream(destFile);
            // 緩沖輸入流
            bufferIn = new BufferedInputStream(in);
            // 緩沖輸出流
            bufferOut = new BufferedOutputStream(out);

            // 數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)
            int data;
            // 當(dāng)讀取到文件末尾（即data為-1）時(shí)，循環(huán)結(jié)束。
            while ((data = bufferIn.read(cache)) != -1){
                bufferOut.write(cache,0,data);
            }

        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            if(bufferIn != null){
                try {
                    bufferIn.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            if(bufferOut != null){
                try {
                    bufferOut.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
        }
    }
}

字符流操作

文件流的操作是基于文件的字節(jié)實(shí)現(xiàn)的。字符流的操作提供了另一種通過(guò)一行字符的形式操作數(shù)據(jù)。

再文件復(fù)制時(shí)，它會(huì)將一整行的字符一次性復(fù)制過(guò)去。

它的語(yǔ)法流程如下

首先，定義兩個(gè)File對(duì)象，srcFile和destFile。這兩個(gè)對(duì)象分別代表了源文件（我們要從中讀取數(shù)據(jù)的文件）和目標(biāo)文件（我們要寫入數(shù)據(jù)的文件）。

// 數(shù)據(jù)源對(duì)象
File srcFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData.txt");
// 數(shù)據(jù)目的地對(duì)象
File destFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData_copy.txt");

然后，創(chuàng)建了兩個(gè)流對(duì)象，reader和writer。這兩個(gè)對(duì)象分別用于從源文件讀取數(shù)據(jù)和向目標(biāo)文件寫入數(shù)據(jù)。

BufferedReader reader = null;  
PrintWriter writer = null;

接著，使用reader讀取源文件的內(nèi)容，而writer會(huì)向目標(biāo)文件寫入內(nèi)容。

try {  
    reader = new BufferedReader(new FileReader(srcFile));  
    writer = new PrintWriter(destFile);  
    ...  
} catch (IOException e) {  
    throw new RuntimeException(e);  
}

在try塊中，讀取源文件的內(nèi)容。每次讀取一行，直到文件結(jié)束（也就是沒(méi)有更多的行可以讀?。Ｃ孔x取一行，我們都會(huì)打印這一行（在控制臺(tái)輸出），并且寫入到目標(biāo)文件。

while ((line = reader.readLine()) != null){  
    System.out.println(line);  // 打印到控制臺(tái)  
    writer.println(line);      // 寫入到目標(biāo)文件  
}

在讀取和寫入操作結(jié)束后，我們調(diào)用writer.flush()方法，確保所有待寫入的數(shù)據(jù)都被立即寫入到目標(biāo)文件。

writer.flush();

完整代碼如下：

import java.io.*;

public class IO_Copy {
    public static void main(String[] args) {
        // 數(shù)據(jù)源對(duì)象
        File srcFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData.txt");
        // 數(shù)據(jù)目的地對(duì)象
        File destFile = new File("D:\Code\JAVA\collection\src\Data\testData_copy.txt");

        // 字符輸入流(管道對(duì)象)
        BufferedReader reader = null;
        // 字符輸出流(管道對(duì)象)
        PrintWriter writer = null;

        try {
            reader = new BufferedReader(new FileReader(srcFile));
            writer = new PrintWriter(destFile);


            // 讀取文件的一行數(shù)據(jù)(字符串)
            String line = null;

            while ((line = reader.readLine()) != null){
                System.out.println(line);  // Hello
                writer.println(line);
            }
            // 刷寫數(shù)據(jù)
            writer.flush();

        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            if(reader != null){
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
        }
    }
}

以上就是一文帶你搞懂Java中的數(shù)據(jù)流處理的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java數(shù)據(jù)流處理的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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