头歌java课程实验（Java高级特性 - IO流）

zzj_262610

1057人浏览 · 2025-04-19 02:59:02

zzj_262610 · 2025-04-19 02:59:02 发布

第2关：字节流-输入输出

任务描述
本关任务：使用输入输出流读写文件。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握：

1.如何使用输入流；

2.如何使用输出流。

输入流
我们通过一个示例，来看看输入流应该如何使用，首先我们在D盘下创建一个hello.txt文件。输入文本Hello Java Hello InputStream。

在main方法中加入如下代码：

输出：

Hello Java Hello InputStream

代码解释：

这个例子我们主要目的是，读取文件中的数据并将数据显示在控制台。

实现步骤是：首先读取文件转换成文件输入流（FileInputStream），然后定义一个字节数组作为容器用来存储即将读取到的数据。fs.read(b)函数的作用是将数据读取到b数组中，最后通过编码表，将字节数组编码成字符。

输出流
我们使用输出流将字符串hello educoder写入到一个文件中：

运行这段代码，打开D盘下你会发现test.txt文件被创建了，并且文件的内容是hello educoder。

代码解释：

最佳实践
上面作为示例的两段代码都是存在很大问题的，什么问题呢？

因为在Java中对于流的操作是非常消耗资源的，如果我们使用流对一个资源进行操作了之后却没有释放它的资源，这就会造成系统资源的浪费，如果积累了很多这种空置的资源，最后可能会导致系统崩溃。

上述代码的最佳实践为：

OutputStream out = null;
try {
String file = "D://test.txt";
out = new FileOutputStream(file);
String str = "hello educoder";
byte[] b = str.getBytes();
out.write(b);
out.flush();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (out != null) {
try {
out.close(); // 释放该输出流
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
核心就是在使用完流之后，释放它所占用的资源。

编程要求
请仔细阅读右侧代码，根据方法内的提示，在Begin - End区域内进行代码补充，具体任务如下：

读取src/step2/input/目录下的task.txt文件信息并输出到控制台，使用Java代码将字符串learning practice写入到src/step2/output/目录下的output.txt，若文件目录不存在，则创建该目录。
注意：临时字节数组需要定义长度为8位，否则会有空格。

测试说明
补充完代码后，点击测评，平台会对你编写的代码进行测试，当你的结果与预期输出一致时，即为通过。

开始你的任务吧，祝你成功！

package step2;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class Task {
	
	public void task() throws IOException {
		/********* Begin *********/
        
        String inputFilePath = "src/step2/input/task.txt";
        String outputFilePath = "src/step2/output/output.txt";

        File inputFile = new File(inputFilePath);
        if (inputFile.exists()) {
            BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(inputFile));
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
            reader.close();
        } else {
            System.out.println("输入文件不存在");
        }

        File outputDir = new File("src/step2/output");
        if (!outputDir.exists()) {
            outputDir.mkdirs();
        }

        File outputFile = new File(outputFilePath);
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outputFile);
        String toWrite = "learning practice";
        byte[] buffer = new byte[8];
        int offset = 0;
        for (int i = 0; i < toWrite.length(); i++) {
            buffer[offset++] = (byte) toWrite.charAt(i);
            if (offset == 8) {
                fos.write(buffer);
                offset = 0;
            }
        }
        if (offset > 0) {
            fos.write(buffer, 0, offset);
        }
        fos.close();
        
		/********* End *********/
	}
	
}

第3关：字符流 - 输入输出

任务描述
本关任务：使用字符流对文本进行读写操作。

相关知识
为了完成本关任务，你需要掌握：

1.如何使用字符流读数据；

2.如何使用字符流写数据。

Writer
字符流的使用很简单，和字节输入流类似，以FileWriter举例：

执行上述代码即可看到在D盘下创建了一个名为hello.txt的文件，文件的内容为hello。

上面代码fw.flush()和fw.close()也可以省略fw.flush()，只写fw.close()就可以了，但是都省略是不对的，如果都省略你会发现文本没有写入到hello.txt文件。

Reader
Reader的使用也很简单，以FileReader为例：

输出：

hello+ 1019个空格

使用上述代码的会输出hello.txt中的内容，但是会有一个问题：输出hello的同时还输出了1019个空格，这是什么原因呢，如何解决这些问题呢？请你思考。

我们在下一关中揭晓答案。

编程要求
请仔细阅读右侧代码，根据方法内的提示，在Begin - End区域内进行代码补充，具体任务如下：

将src/step3/input/目录下的input.txt文件复制到src/step3/output/目录下；

复制的新文件命名为output.txt；

input.txt文件中只有8个字符。

测试说明
补充完代码后，点击测评，平台会对你编写的代码进行测试，当你的结果与预期输出一致时，即为通过。

开始你的任务吧，祝你成功！

package step3;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Task {
	
	public void task() throws IOException{
		/********* Begin *********/
		String inputFilePath = "src/step3/input/input.txt";
		String outputFilePath = "src/step3/output/output.txt";
		
		BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(inputFilePath));
		FileWriter writer = new FileWriter(outputFilePath);
		
		String line = reader.readLine();
		
		writer.write(line);
		
		reader.close();
		writer.close();
		/********* End *********/		
	}
}

第4关：复制文件

任务描述
本关任务：复制文本文件，复制图片文件。

相关知识
上一关中最后，我们遇到了一个问题：hello.txt文件只有五个字符，而用来存储字符的数组有1024个字符，直接使用FileReader的read()方法读取然后输出就会有1019个空字符，如何来解决这个问题呢？

很容易想到的方法就是，我们定义一个长度为5的字符数组就可以了，这样确实可以暂时解决问题，可是我们往往不知道读取的文件有多大，如果文件中不止5个字符，而是有几万个字符我们又应该怎么办呢？

这就需要我们深入的了解IO流的常用函数了。

read()方法
我们来看read方法的详细解释：

方法参数说明方法描述
int read(char[] cbuf) 字符数组将字符流中的数据读入到字符数组中，如果读取到文件末尾则返回-1，否则返回读取到的长度
理解了read方法，之前的问题就好解决了。

代码：

String file = "D://hello.txt";
FileReader fr = new FileReader(file);
char[] cbuf = new char[1024];
int len = fr.read(cbuf);//将数据读入到cbuf中并返回读取到的数据长度
StringBuilder builder = new StringBuilder();
builder.append(cbuf,0,len); //将cbuf 0 到len长度的数据添加到builder
System.out.println(builder.toString());
运行这段代码，我们会发现输出是正确的，没有再打印出多余的空格。

可能我们又会有疑问了，如果文本文件大于1K，这段代码肯定就行不通了，怎么办呢？

很简单，加个循环就可以啦：

String file = "D://hello.txt";
FileReader fr = new FileReader(file);
char[] cbuf = new char[1024];
int len = 0; // 每次读取的长度
StringBuilder builder = new StringBuilder();
while ((len = fr.read(cbuf)) != -1) {
builder.append(cbuf,0,len);
}
System.out.println(builder.toString());
这样修改之后我们就可以读取任意的文件，并将其内容输出到控制台了。

write()方法
write()方法有两种常用的重载方法：

方法   参数说明   方法描述
void write(String str)   字符串   将字符串写入到字符流中
void write(char[] cbuf,int off,int len)   字符数组，偏移量（从什么位置开始），写入的长度   将字符数组按照偏移量写入到字符流中写入的长度和偏移量与len有关
理解了这两种方法，我们现在如果要复制一个文本文件就很方便了，现在我们就来将D盘下hello.txt文件复制到E盘下，并重命名为abc.txt：

FileReader fr = new FileReader("D://hello.txt"); //定义FileReader读取文件
int len = 0; //每次读取的字符数量
char[] cbuf = new char[1024]; //每次读取数据的缓冲区
FileWriter fw = new FileWriter("E://abc.txt"); //定义FileWriter写文件
while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
fw.write(cbuf,0,len);
}
fw.close(); //释放资源刷新缓冲区
fr.close();
这段代码就是一个边读边写的过程，运行之后我们发现E盘下已经有了abc.txt文件并且内容和hello.txt一致。

使用字节流读写文件
到目前为止我们一直操作的都是文本文件，不过我们计算机中存储的文件可不止有文本文件，还有很多其他类型的，比如图片，视频，等等。

如果要对非文本类型的文件进行操作，应该怎么做呢？这个时候字符流还能不能派上用场呢？

答案是否定的，字符流只适用于操作字符类型的文件，不能操作非字符类型的。

所以这个时候应该用什么来操作呢？

相信你已经想到了：字节流。

是的我们需要使用字节流来操作非字符类文件。

接下来，我们使用字节流来复制一个图片文件，代码：

FileInputStream fs = new FileInputStream("D://user.jpg"); //定义文件输入流读取文件信息
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E://new.jpg");//定义文件输出流写文件
int len = 0; //每次读取数据的长度
byte[] bys = new byte[1024]; //数据缓冲区
while( (len = fs.read(bys)) != -1){
fos.write(bys, 0, len);
}
//释放资源刷新缓冲区
fs.close();
fos.close();
运行即可看到E盘下生成了一个名为new.jpg的文件，且内容和user.jpg一致
可以发现上述代码和之前的字符流很像，确实原理都是类似的。

可能学到这，你会有很多疑问：

字节流既然可以用来读取非字符构成的文件，那可以读取字符类型的文件吗？答案是可以的，字节流可以操作所有类型的文件，因为计算机中的数据都是以字节的方式存储的；

既然字节流可以用来操作所有的文件，那还要字符流干啥咧？因为字符流操作字符类型的数据和文件要比字节流快很多。

扩展
使用BufferedReader读取字符文件的速度要比我们之前使用的字节流和FileReader快很多，示例代码：

BufferedReader bf = new BufferedReader(new FileReader("D://hello.txt"));
BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("D://abc.txt"));
String str = "";
while( (str = bf.readLine()) != null){
writer.write(str);
}
bf.close();
writer.close();
编程要求
请仔细阅读右侧代码，根据方法内的提示，在Begin - End区域内进行代码补充，具体任务如下：

复制src/step4/input/目录下的input.txt文件到src/step4/output/目录下，新文件命名为output.txt；

复制src/step4/input/目录下的input.jpg文件到src/step4/output/目录下，新文件命名为output.jpg。

测试说明
补充完代码后，点击测评，平台会对你编写的代码进行测试，当你的结果与预期输出一致时，即为通过。

开始吧！

package step4;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Task {
	
	public void task() throws IOException{
		/********* Begin *********/
		try (FileInputStream fis = new FileInputStream("src/step4/input/input.txt");
			 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src/step4/output/output.txt")) {
			byte[] buffer = new byte[1024];
			int bytesRead;
			while ((bytesRead = fis.read(buffer)) != -1) {
				fos.write(buffer, 0, bytesRead);
			}
		}

		try (FileInputStream fis = new FileInputStream("src/step4/input/input.jpg");
			 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src/step4/output/output.jpg")) {
			byte[] buffer = new byte[1024];
			int bytesRead;
			while ((bytesRead = fis.read(buffer)) != -1) {
				fos.write(buffer, 0, bytesRead);
			}
		}
		/********* End *********/		
	}
}