數組、字符串、I/O · 雜談

[TOC] # 1. 數組數組是一種有序、可索引、支持隨機訪問的數據結構，適用于存儲同一類型下固定數量的數據。在Java中，數組的大小是固定的，創建后長度不可變。數組的應用方法包括創建數組、訪問元素、遍歷數組、操作數組等。在項目中，數組可以用來存儲數據集合，作為屬性或方法的參數與返回值，在算法和邏輯中充當重要角色。掌握數組的特性和使用方法是Java編程中非常重要的基礎知識。 ## 1.1. 基本要素 | 要素 | 說明 | | ----------- | ------------------------------------------------------------ | | 技術邊界 | 數組的大小是固定的,創建后長度不可變。 | | 特性 | 有序、可索引、支持隨機訪問、基本類型或引用類型。 | | 使用場景 | 需要在同一類型下存儲固定數量的數據時使用數組。 | | 應用方法 | 創建數組:type[] arrayName = new type[length]; 訪問元素:arrayName[index] 遍歷數組:for或foreach循環 | | 與項目結構的關系 | 數組可以用來存儲項目中的數據集合,作為屬性或方法的參數與返回值,在算法和邏輯中充當重要角色。 | | 實施關鍵流程 | 1. 聲明數組變量并指定類型與長度 2. 創建數組 3. 訪問元素或修改元素值 4. 遍歷數組元素 5. 操作數組(翻轉、排序、查找等) | ## 1.2. 基本數組操作包含創建、訪問、修改、獲取、遍歷、排序和查找方法。 | 方法名稱 | 描述 | | --- | --- | | `int[] arr = new int[length] | 創建一個指定長度的 int 類型數組。 | | `int[] arr = {value1, value2, ..., valueN} | 創建一個包含指定元素的 int 類型數組。 | | `int value = arr[index]| 訪問數組中的指定元素。 | | `arr[index] = value | 修改數組中的指定元素。 | | `int length = arr.length| 獲取數組的長度。 | | `for (int i = 0; i < arr.length; i++) {...}| 遍歷數組中的所有元素。 | | `Arrays.sort(arr)| 對數組進行排序。 | | `int index = Arrays.binarySearch(arr, key)| 在一個已排序的數組中查找指定元素的位置。 | ## 1.3. 高級靜態方法以下方法都是`Arrays`類的靜態方法，因此需要使用`Arrays.`前綴來調用。 * 在使用`Arrays.copyOf()`方法時，需要注意新數組的長度不能超過原數組的長度，否則會拋出`ArrayIndexOutOfBoundsException`異常。 * 在使用`Arrays.binarySearch()`方法時，需要注意數組必須是已排序的，否則可能會得到錯誤的結果。 | 方法名稱 | 描述 | | --- | --- | | `Arrays.toString(int[] arr)| 將一個數組轉換成字符串，并以字符串形式返回。 | | `Arrays.copyOf(int[] original, int newLength)| 將一個數組復制到一個新的數組中，并返回新數組的引用。 | | `Arrays.fill(int[] a, int val)| 將一個數組中的所有元素都設置為指定的值。 | | `Arrays.binarySearch(int[] a, int key)| 在一個已排序的數組中查找指定元素的位置。 | # I\O技術 ## 技術邊界 > Java I/O 的技術邊界包括文件系統、網絡、標準輸入輸出流等。Java I/O 可以讀取或寫入文件、套接字、管道、標準輸入/輸出流等數據源。 Java I/O操作中涉及到的Stream在使用完畢后需要正確關閉,否則會造成資源泄露。 ## 特性 InputStream和OutputStream分別代表輸入流和輸出流的抽象基類。字節流和字符流提供的接口不同,字符流用來處理字符,字節流則可以處理任何數據。 > Java I/O 具有以下特性： * Java I/O 可以讀取或寫入不同類型的數據，包括文本、二進制數據等。 * Java I/O 支持字節流和字符流兩種不同類型的 I/O 操作。 * Java I/O 支持同步和異步操作。 * Java I/O 支持過濾器流，可以對輸入或輸出流進行過濾或處理。 * Java I/O 可以通過緩沖流提高數據讀取或寫入的性能。 ## 使用場景項目中需要讀取文件、控制臺輸入、網絡操作、寫日志等場景會使用到I/O。 > Java I/O 適用于需要讀取或寫入數據的場景，例如： * 讀取或寫入文件、網絡數據等。 * 讀取或寫入用戶輸入的數據。 * 與其他程序進行交互，例如讀取或寫入標準輸入輸出流。 * 對數據進行過濾或處理，例如壓縮或加密數據。 ## 應用方法 * File文件:FileInputStream、FileOutputStream、FileReader、FileWriter等。 * 控制臺:System.in、System.out。 * 網絡:Socket、ServerSocket等。 > Java I/O 的應用方法包括： * 創建輸入或輸出流，用于讀取或寫入數據。 * 讀取或寫入數據，可以通過字節流或字符流進行操作。 * 使用過濾器流對輸入或輸出流進行過濾或處理。 * 關閉輸入或輸出流，釋放資源。以下是一個簡單的 Java I/O 示例： ``` import java.io.*; public class Main { public static void main(String[] args) { try { // 創建一個文件輸出流 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt"); // 寫入數據 fos.write("Hello, world!".getBytes()); // 關閉輸出流 fos.close(); // 創建一個文件輸入流 FileInputStream fis = new FileInputStream("output.txt"); // 創建一個字節數組，用于存儲讀取到的數據 byte[] buffer = new byte[1024]; // 讀取數據到字節數組中，返回讀取的字節數 int len = fis.read(buffer); // 將字節數組中的數據轉換成字符串并輸出 System.out.println(new String(buffer, 0, len)); // 關閉輸入流 fis.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ``` ## 與項目中的結構關系 I/O涉及到的Stream在業務邏輯和數據層面均起著重要作用,通過I/O讀寫的文件、數據庫、網絡數據等都與項目的結構和功能息息相關。 > Java I/O 在項目中通常用于與文件、網絡等數據源進行交互，讀取或寫入數據。在項目中，Java I/O 可以作為屬性或方法的參數與返回值，用于進行數據讀取或寫入等操作。 ## 實施關鍵流程 **以文件讀寫為例:** 1. 創建File對象 2. 創建文件輸入/輸出流 3. 進行讀寫操作 4. 關閉流 5. 處理異常 > Java I/O 的實施關鍵流程包括： 1. 創建輸入或輸出流對象，用于讀取或寫入數據。 2. 讀取或寫入數據，可以通過字節流或字符流進行操作。 3. 使用過濾器流對輸入或輸出流進行過濾或處理。 4. 關閉輸入或輸出流，釋放資源。需要注意的是，在使用 Java I/O 進行數據讀取或寫入時，需要合理使用緩沖流等技術手段，以提高數據讀取或寫入的性能。同時也需要注意輸入或輸出流的關閉，避免資源泄漏。 ## 字節流操作 ### FileInputStream * `FileInputStream(String name)`：創建一個文件輸入流，以指定的名稱打開文件進行讀取。 * `FileInputStream(File file)`：創建一個文件輸入流，以指定的File對象表示的文件進行讀取。 * `int read()`：讀取一個字節的數據并返回，如果已到達文件末尾，則返回 -1。 * `int read(byte[] b)`：從輸入流中讀取一定數量的字節，并將其存儲到緩沖區數組 b 中。 * `int read(byte[] b, int off, int len)`：從輸入流中讀取最多 len 個字節的數據，并將其存儲到偏移量為 off 的緩沖區數組 b 中。 * `long skip(long n)`：從輸入流中跳過并丟棄 n 個字節的數據，并返回實際跳過的字節數。 * `int available()`：返回可以從輸入流中讀取的估計剩余字節數。 * `void close()`：關閉輸入流并釋放與之關聯的所有系統資源。 ### FileOutputStream * `FileOutputStream(String name)`：創建一個文件輸出流，以指定的名稱打開文件進行寫入。 * `FileOutputStream(File file)`：創建一個文件輸出流，以指定的File對象表示的文件進行寫入。 * `void write(int b)`：將指定的字節寫入輸出流。 * `void write(byte[] b)`：將指定的字節數組寫入輸出流。 * `void write(byte[] b, int off, int len)`：將指定的字節數組的一部分寫入輸出流。 * `void flush()`：刷新輸出流并強制寫出任何緩沖的輸出字節。 * `void close()`：關閉輸出流并釋放與之關聯的所有系統資源。 ## 字符流操作 ### FileReader * `FileReader(String fileName)`：創建一個文件輸入流，以指定的名稱打開文件進行讀取。 * `FileReader(File file)`：創建一個文件輸入流，以指定的File對象表示的文件進行讀取。 * `int read()`：讀取一個字符的數據并返回，如果已到達文件末尾，則返回 -1。 * `int read(char[] cbuf)`：從輸入流中讀取一定數量的字符，并將其存儲到緩沖區數組 cbuf 中。 * `int read(char[] cbuf, int off, intlen)`：從輸入流中讀取最多 len 個字符的數據，并將其存儲到偏移量為 off 的緩沖區數組 cbuf 中。 * `long skip(long n)`：從輸入流中跳過并丟棄 n 個字符的數據，并返回實際跳過的字符數。 * `void close()`：關閉輸入流并釋放與之關聯的所有系統資源。 ### FileWriter * `FileWriter(String fileName)`：創建一個文件輸出流，以指定的名稱打開文件進行寫入。 * `FileWriter(File file)`：創建一個文件輸出流，以指定的File對象表示的文件進行寫入。 * `void write(int c)`：將指定的字符寫入輸出流。 * `void write(char[] cbuf)`：將指定的字符數組寫入輸出流。 * `void write(char[] cbuf, int off, int len)`：將指定的字符數組的一部分寫入輸出流。 * `void write(String str)`：將指定的字符串寫入輸出流。 * `void write(String str, int off, int len)`：將指定字符串的一部分寫入輸出流。 * `void flush()`：刷新輸出流并強制寫出任何緩沖的輸出字符。 * `voidclose()`：關閉輸出流并釋放與之關聯的所有系統資源。 ## 緩沖流操作 ### BufferedInputStream * `BufferedInputStream(InputStream in)`：創建一個帶有緩沖區的輸入流，用于提高數據讀取的性能。 * `int read()`：從輸入流中讀取一個字節的數據，并返回讀取的字節數據。 * `int read(byte[] b, int off, int len)`：從輸入流中讀取最多 len 個字節的數據，并將其存儲到偏移量為 off 的緩沖區數組 b 中。 * `void close()`：關閉輸入流并釋放與之關聯的所有系統資源。 ### BufferedOutputStream * `BufferedOutputStream(OutputStream out)`：創建一個帶有緩沖區的輸出流，用于提高數據寫入的性能。 * `void write(int b)`：將指定的字節寫入輸出流。 * `void write(byte[] b, int off, int len)`：將指定的字節數組的一部分寫入輸出流。 * `void flush()`：刷新輸出流并強制寫出任何緩沖的輸出字節。 * `void close()`：關閉輸出流并釋放與之關聯的所有系統資源。 ### BufferedReader * `BufferedReader(Reader in)`：創建一個帶有緩沖區的輸入流，用于提高數據讀取的性能。 * `String readLine()`：讀取一行文本數據并返回，如果已到達文件末尾，則返回 null。 * `void close()`：關閉輸入流并釋放與之關聯的所有系統資源。 ### BufferedWriter * `BufferedWriter(Writer out)`：創建一個帶有緩沖區的輸出流，用于提高數據寫入的性能。 * `void write(char[] cbuf, int off, int len)`：將指定的字符數組的一部分寫入輸出流。 * `void write(String str, int off, int len)`：將指定字符串的一部分寫入輸出流。 * `void newLine()`：寫入一個行分隔符，并強制將緩沖區中的數據寫入輸出流。 * `void flush()`：刷新輸出流并強制寫出任何緩沖的輸出字符。 * `void close()`：關閉輸出流并釋放與之關聯的所有系統資源。 # 3. 字符串 ## 3.1. 基本要素 | 要素 | 說明 | | ----------- | ------------------------------------------------------------ | | 技術邊界 | 字符串的大小一旦確定就不可變。 | | 特性 | 字符串是不可變的字符序列,可以看作字符數組,底層由char數組實現。字符串對象一旦創建,其值就不可改變。 | | 使用場景 | 需要操作和存儲字符序列數據時使用字符串。 | | 應用方法 | 創建字符串:String str = "hello"; 訪問字符:str.charAt(0) 字符串長度:str.length() 遍歷字符串:for或foreach循環 | | 與項目結構的關系 | 字符串可以用來存儲項目中的字符串常量或動態拼接得到的字符串,作為屬性或方法的參數與返回值,在業務邏輯和算法中發揮重要作用。 | | 實施關鍵流程 | 1. 聲明字符串變量 2. 使用字符串常量或構造方法創建字符串 3. 訪問字符串中的字符 4. 獲取字符串長度 5. 遍歷字符串元素 6. 字符串操作(拼接、提取子串、分割、替換等) | ## 3.2. 字符串操作 ### 3.2.1. 創建字符串 | 操作 | 方法 | | --- | --- | | 使用字符串字面量創建字符串對象 | `String str = "Hello world!"; | | 創建一個空字符串對象 | `String str = new String(); | | 使用字符數組 value 創建字符串對象 | `String str = new String(char[] value); | | 使用字符數組 value 的一部分創建字符串對象 | `String str = new String(char[] value, int offset, int count); | | 使用字節數組 bytes 創建字符串對象，按照默認字符集解碼 | `String str = new String(byte[] bytes); | | 使用字節數組 bytes 的一部分創建字符串對象，按照默認字符集解碼 | `String str = new String(byte[] bytes, int offset, int length); | | 使用字節數組 bytes 的一部分創建字符串對象，按照指定的字符集解碼 | `String str = new String(byte[] bytes, int offset, int length, Charset charset); | ### 3.2.2. 操作字符串數據 | 操作 | 方法 | | --- | --- | | 返回字符串的長度 | `int length()` | | 返回指定位置 index 處的字符 | `char charAt(int index) | | 返回字符 ch 在字符串中第一次出現的位置 | `int | | 返回字符 ch 在字符串中從指定的位置 fromIndex 開始第一次出現的位置 | `int indexOf(int ch, int fromIndex) | | 返回字符串 str 在字符串中第一次出現的位置 | `int indexOf(String str) | | 返回字符串 str 在字符串中從指定的位置 fromIndex 開始第一次出現的位置 | `int indexOf(String str, int fromIndex) | | 返回字符 ch 在字符串中最后一次出現的位置 | `int lastIndexOf(int ch) | | 返回字符 ch 在字符串中從指定的位置 fromIndex 開始最后一次出現的位置 | `int lastIndexOf(int ch, int fromIndex) | | 返回字符串 str 在字符串中最后一次出現的位置 | `int lastIndexOf(String str) | | 返回字符串 str 在字符串中從指定的位置 fromIndex 開始最后一次出現的位置 | `int lastIndexOf(String str, int fromIndex) | | 測試字符串是否以指定的前綴開頭 | `boolean startsWith(String prefix) | | 測試字符串是否以指定的后綴結尾 | `boolean endsWith(String suffix) | | 返回從指定位置 beginIndex 到字符串末尾的子字符串 | `String substring(int beginIndex) | | 返回從指定位置beginIndex 到指定位置 endIndex 的子字符串（不包括 endIndex 位置的字符） | `String substring(int beginIndex, int endIndex) | | 返回將字符串中所有舊字符 oldChar 替換為新字符 newChar 后的新字符串 | `String replace(char oldChar, char newChar) | | 返回將字符串中所有目標序列 target 替換為替換序列 replacement 后的新字符串 | `String replace(CharSequence target, CharSequence replacement) | | 返回去除字符串首尾空格后的新字符串 | `String trim() | | 返回將字符串中所有字符轉換為小寫字母后的新字符串 | `String toLowerCase() | | 返回將字符串中所有字符轉換為大寫字母后的新字符串 | `String toUpperCase() | | 將指定對象 obj 轉換為字符串，如果 obj 是字符串類型，直接返回 obj，否則返回 obj.toString() 的值 | `String valueOf(Object obj) | ### 3.2.3. 操作字符串數組 | 操作 | 方法 | | --- | --- | | 將字符串按照正則表達式 regex 分割為字符串數組 | `String[] split(String regex) | | 將字符串按照正則表達式 regex 分割為字符串數組，最多分割 limit 次 | `String[] split(String regex, int limit) | | 使用指定的分隔符 delimiter 連接字符串數組 elements 中的元素，返回連接后的新字符串 | `String join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements) | ### 3.2.4. 操作字符串比較 | 操作 | 方法 | | --- | --- | | 比較字符串與指定對象 obj 是否相等 | `boolean equals(Object obj) | | 比較字符串與另一個字符串 anotherString 是否相等（忽略大小寫） | `boolean equalsIgnoreCase(String anotherString) | | 按照字典序比較字符串與另一個字符串 anotherString，返回比較結果 | `int compareTo(String anotherString) | | 按照字典序比較字符串與另一個字符串 str，忽略大小寫，返回比較結果 | `int compareToIgnoreCase(String str) | | 比較字符串與指定字符序列 cs 是否相等 | `boolean contentEquals(CharSequence cs) | ### 3.2.5. 操作字符串格式化 | 操作 | 方法 | | --- | --- | | 使用指定的格式字符串 format 和參數 args 格式化字符串 | `String format(String format, Object... args) | | 使用指定的本地化對象 l、格式字符串 format 和參數 args 格式化字符串 | `String format(Locale l, String format, Object... args) | | 使用指定的格式字符串 format 和參數 args 格式化字符串并打印到指定輸出流 out 中 | `PrintStream | # 4. 異常類 ## 4.1. 基本要素 | 要素??????? | 說明???????????????????????????????????????????????????????? | | ----------- | ------------------------------------------------------------ | | 技術邊界??? | 異常會打斷程序正常執行流程,如果不處理會導致`程序終止`。?????? | | 特性??????? | `Throwable`是所有異常的祖先。異常分為兩種:錯誤(Error)和異常(Exception)。異常又分為運行時異常和非運行時異常。| | 使用場景?? | 程序中可能出現的異常情況。`比如:`空指針訪問、數組下標越界、文件找不到等。| | 應用方法?? |`使用try-catch-finally`語句進行異常處理。 `使用throw關鍵字` 拋出異常。自定義異常類需要繼承Exception或RuntimeException。| | 與項目結構的關系 | 異常處理機制在項目中起到很重要的作用,可以保證程序在出現異常情況下仍能正常運行,避免因為異常而中斷,影響用戶體驗。 | | 實施關鍵流程 | 1. 識別可能出現的異常情況。 2. 使用try-catch語句進行異常捕獲與處理。 3. 在catch塊中處理異常。 4. finally塊用于執行無論是否出現異常都需要執行的代碼。 5. 使用throw拋出自定義異常。 6. 自定義異常類繼承Exception或RuntimeException。 | ### 下面結合代碼示例詳細說明異常處理的實施關鍵流程: #### 1. 識別可能出現的異常情況: ``` // 打開文件可能產生FileNotFoundException File file = new File("text.txt"); ``` #### 2. 使用try-catch語句進行異常捕獲: ``` try { FileInputStream fis = new FileInputStream(file); } catch (FileNotFoundException e) { // 處理異常 } ``` #### 3. 在catch塊中處理異常: ``` catch (FileNotFoundException e) { System.out.println(e.getMessage()); } ``` #### 4. finally塊: ``` finally { // 關閉流等操作 } ``` #### 5. 使用throw拋出自定義異常: ``` throw new MyException("自定義異常信息"); ``` #### 6. 自定義異常類: ``` public class MyException extends Exception { public MyException(String msg) { super(msg); } } ``` ## 4.2. 異常類列表方法 ### Throwable 類方法 ***** | 方法 | 描述 | | --- | --- | | getMessage() | 返回異常的詳細信息字符串。 | | getCause() | 返回引發當前異常的原因。 | | printStackTrace() | 輸出異常堆棧跟蹤信息。 | | getStackTrace() | 返回一個包含堆棧跟蹤信息的數組。 | | fillInStackTrace() | 填充當前異常的堆棧跟蹤信息。 | | toString() | 返回包含異常類名和詳細信息的字符串。 | | addSuppressed(Throwable exception) | 將指定的異常添加到當前異常的抑制列表中。 | | getSuppressed() | 返回當前異常的抑制列表。 | ### Exception 類方法 ***** | 方法 | 描述 | | --- | --- | | printStackTrace(PrintStream s) | 將異常堆棧跟蹤信息輸出到指定的輸出流中。 | | printStackTrace(PrintWriter s) | 將異常堆棧跟蹤信息輸出到指定的輸出流中。 | | setStackTrace(StackTraceElement\[\] stackTrace) | 設置當前異常的堆棧跟蹤信息。 | | initCause(Throwable cause) | 初始化當前異常的原因。 | | fillInStackTrace() | 填充當前異常的堆棧跟蹤信息。 | | getCause() | 返回引發當前異常的原因。 | ### RuntimeException 類方法 ***** | 方法 | 描述 | | --- | --- | | RuntimeException(String message) | 使用指定的詳細信息構造新的運行時異常。 | | RuntimeException(String message, Throwable cause) | 使用指定的詳細信息和原因構造新的運行時異常。 | | RuntimeException(Throwable cause) | 使用指定的原因構造新的運行時異常。 | | NullPointerException | 表示應用程序試圖使用 null 值的對象引用時拋出的異常。 | | ClassCastException | 表示在類型轉換期間發生的異常。 | | IllegalArgumentException | 表示向方法傳遞了一個不合法或不正確的參數時拋出的異常。 | | ArithmeticException | 表示算術運算期間發生的異常。 | | IndexOutOfBoundsException | 表示數組或字符串索引超出范圍時拋出的異常。 | ### ArrayIndexOutOfBoundsException ***** | 方法 | 描述 | | --- | --- | | ArrayIndexOutOfBoundsException() | 構造一個新的 ArrayIndexOutOfBoundsException，沒有詳細信息。 | | ArrayIndexOutOfBoundsException(int index) | 構造一個新的 ArrayIndexOutOfBoundsException，其中包含指定索引的詳細信息。 | | ArrayIndexOutOfBoundsException(String s) | 構造一個新的 ArrayIndexOutOfBoundsException，其中包含指定的詳細信息。 | | StringIndexOutOfBoundsException | 表示字符串索引超出范圍時拋出的異常。 | | NullPointerException | 表示應用程序試圖使用 null 值的對象引用時拋出的異常。 | | NumberFormatException | 表示應用程序試圖將字符串轉換為數字時拋出的異常。 | | IllegalStateException | 表示應用程序試圖在不適當的時間調用方法時拋出的異常。 | | InterruptedException | 表示線程被中斷時拋出的異常。 | | UnsupportedOperationException | 表示不支持請求的操作時拋出的異常。 | | IOException | 表示發生輸入或輸出錯誤時拋出的異常。 | | FileNotFoundException | 表示嘗試打開指定文件時未找到該文件時拋出的異常。 | # 5. 文件管理 ## 4.1. 技術描述 | 技術 | 描述 | | --- | --- | | Java I/O 流 | 通過 Java I/O 流來讀取和寫入文件。Java 提供了多種 I/O 流，包括字節流和字符流，可以根據需要選擇合適的流類型。 | | NIO（New I/O） | 一種基于緩沖區、通道和選擇器的 I/O 模型，提供了非阻塞式的高效文件讀寫方式，適用于高并發和大文件讀寫場景。 | | java.nio.file 包 | Java SE 7 引入了 java.nio.file 包，提供了一套全新的文件系統 API，可以更方便、更高效地操作文件和目錄，包括文件復制、移動、刪除、創建等操作。 | | Java 文件操作類 | Java 提供了多個文件操作類，如 File、FileInputStream、FileOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter 等，可以使用這些類來操作文件和目錄，例如創建、讀取、寫入、刪除等操作。 | | Apache Commons IO | 是一個流行的開源 Java 庫，提供了多個文件和流操作的工具類，包括文件復制、移動、刪除、比較、查找等操作，可幫助簡化文件操作的編碼工作。 | | 使用場景 | 文件讀寫、文件拷貝、文件壓縮、文件解壓、文件加密、文件解密、文件上傳、文件下載、文件備份、文件同步等。 | | 應用方法 | 通過 Java I/O 流或 NIO 操作文件，或使用 java.nio.file 包中提供的 API 操作文件，或使用 Apache Commons IO 提供的工具類操作文件。 | | 與項目中的結構關系 | 文件管理是許多項目中必不可少的一部分，例如 Web 項目中的文件上傳和下載，后臺管理系統中的文件備份和同步等。文件管理的實現通常與項目中的其他模塊和組件相互關聯，需要與數據庫、界面、業務邏輯等模塊進行交互。 | | 實施關鍵流程 | 1\. 確定文件管理的需求和范圍； 2. 選擇適合的文件操作技術和工具； 3. 設計文件管理的數據結構和存儲方式； 4. 實現文件上傳、下載、備份、同步等功能； 5. 進行文件的權限控制和安全保護； 6. 進行文件的性能優化和異常處理； 7. 進行測試和調試； 8. 部署和上線文件管理系統。 以上是實施文件管理的關鍵流程，其中需要特別注意文件的安全性和性能優化。 | ## 4.2. 基本要素 | 要素??????? | 說明???????????????????????????????????????????????????????? | | ----------- | ------------------------------------------------------------ | | 技術邊界??? | Java對文件操作也有一定的限制,比如磁盤空間、文件數量等。???? | | 特性??????? | Java使用File類代表文件與目錄,File類的對象可以是文件或目錄。 File類只能操作文件屬性,需要使用IO流讀取與寫入文件內容。| | 使用場景?? | 需要對文件進行創建、刪除、重命名、修改時間查詢等操作時使用文件管理。| | 應用方法?? |File類的常用方法:createNewFile():創建文件delete():刪除文件renameTo():重命名文件isFile():判斷是否為文件lastModified():獲取最后修改時間length():獲取文件大小listFiles():列出目錄的內容等方法。?? | | 與項目結構的關系 | 文件在項目中起著重要作用,配置文件、資源文件、日志文件、緩存文件等都與項目的功能相關。文件管理用于操作這些文件,關系到項目的正確運行與健壯性。| | 實施關鍵流程 | 1. 創建File對象指定文件路徑。2. 使用File類方法判斷文件/文件夾、創建、刪除、重命名等。3. 列出文件夾內容或過濾某類型文件。4. 獲取文件大小、最后修改時間等信息。5. 使用IO流讀取與寫入文件內容。6. 處理異常情況。 | ### 下面結合代碼示例詳細說明文件管理的實施關鍵流程: #### 1. 創建File對象: ``` File file = new File("text.txt"); ``` #### 2. 文件操作: ``` // 創建文件 file.createNewFile(); // 刪除文件 file.delete(); // 重命名 file.renameTo(new File("text_new.txt")); ``` #### 3. 列出文件夾內容: ``` File folder = new File("folder"); File[] files = folder.listFiles(); ``` #### 4. 獲取文件信息: ``` // 文件大小 file.length(); // 最后修改時間 file.lastModified(); ``` #### 5. 讀取與寫入文件: ``` // 讀取 FileInputStream fis = new FileInputStream(file); // 寫入 FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file); ``` #### 6. 處理異常: ``` try { // 文件操作代碼 } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } ``` ## 4.3 文件管理列表方法 ### 文件基礎操作 | 方法 | 描述 | | --- | --- | | exists() | 判斷文件是否存在。 | | canRead() | 判斷文件是否可讀。 | | canWrite() | 判斷文件是否可寫。 | | isFile() | 判斷是否為文件。 | | isDirectory() | 判斷是否為目錄。 | | createNewFile() | 創建新文件。 | | delete() | 刪除文件或目錄。 | | mkdir() | 創建新目錄。 | | list() | 返回目錄中的文件和目錄的名稱數組。 | | listFiles() | 返回目錄中的文件和目錄的 File 對象數組。 | | length() | 返回文件的長度（字節數）。 | | lastModified() | 返回文件的最后修改時間。 | ### 字節流操作 | 方法 | 描述 | | --- | --- | | FileInputStream 類方法 | | | read() | 從輸入流中讀取一個字節。 | | read(byte\[\] b) | 從輸入流中讀取一定數量的字節到緩沖區。 | | read(byte\[\] b, int off, int len) | 從輸入流中讀取指定數量的字節到緩沖區的指定位置。 | | skip(long n) | 跳過輸入流中的指定字節數。 | | close() | 關閉輸入流。 | | FileOutputStream 類方法 | | | write(int b) | 將一個字節寫入輸出流。 | | write(byte\[\] b) | 將字節數組寫入輸出流。 | | write(byte\[\] b, int off, int len) | 將字節數組的一部分寫入輸出流。 | | flush() | 刷新輸出流。 | | close() | 關閉輸出流。 | ### 緩沖流操作 | 方法 | 描述 | | --- | --- | | BufferedInputStream 類方法 | | | read() | 從緩沖輸入流中讀取一個字節。 | | read(byte\[\] b) | 從緩沖輸入流中讀取一定數量的字節到緩沖區。 | | read(byte\[\] b, int off, int len) | 從緩沖輸入流中讀取指定數量的字節到緩沖區的指定位置。 | | skip(long n) | 跳過緩沖輸入流中的指定字節數。 | | mark(int readlimit) | 在當前緩沖輸入流位置設置標記。 | | reset() | 將緩沖輸入流位置重置為最近的標記。 | | available() | 返回緩沖輸入流中可用的字節數。 | | close() | 關閉緩沖輸入流。 | | BufferedOutputStream 類方法 | | | write(int b) | 將一個字節寫入緩沖輸出流。 | | write(byte\[\] b) | 將字節數組寫入緩沖輸出流。 | | write(byte\[\] b, int off, int len) | 將字節數組的一部分寫入緩沖輸出流。 | | flush() | 刷新緩沖輸出流。 | | close() | 關閉緩沖輸出流。 | ### 字符流操作 | 方法 | 描述 | | --- | --- | | FileReader 類方法 | | | read() | 從輸入流中讀取一個字符。 | | read(char\[\] cbuf) | 從輸入流中讀取一定數量的字符到字符數組。 | | read(char\[\] cbuf, int off, int len) | 從輸入流中讀取指定數量的字符到字符數組的指定位置。 | | skip(long n) | 跳過輸入流中的指定字符數。 | | close() | 關閉輸入流。 | | FileWriter 類方法 | write(int c) | | write(char\[\] cbuf) | 將字符數組寫入輸出流。 | | write(char\[\] cbuf, int off, int len) | 將字符數組的一部分寫入輸出流。 | | write(String str) | 將字符串寫入輸出流。 | | write(String str, int off, int len) | 將字符串的一部分寫入輸出流。 | | flush() | 刷新輸出流。 | | close() | 關閉輸出流。 | ### Java NIO 操作 | 方法 | 描述 | | --- | --- | | java.nio.file 包 | | | Files 類方法 | | | readAllBytes(Path path) | 讀取文件的所有字節。 | | readAllLines(Path path) | 讀取文件的所有行。 | | write(Path path, byte\[\] bytes, OpenOption... options) | 將字節數組寫入文件。 | | write(Path path, Iterable lines, Charset cs, OpenOption... options) | 將行寫入文件。 | | copy(Path source,Path target,CopyOption... options) | 將文件從源路徑復制到目標路徑。 | | move(Path source, Path target, CopyOption... options) | 將文件從源路徑移動到目標路徑。 | | delete(Path path, DeleteOption... options) | 刪除指定路徑的文件或目錄。 | | createDirectories(Path dir, FileAttribute... attrs) | 創建多層目錄。 | | createFile(Path path, FileAttribute... attrs) | 創建新文件。 | | getAttribute(Path path, String attribute, LinkOption... options) | 獲取指定文件屬性。 | | setAttribute(Path path,String attribute, Object value,LinkOption... options) | 設置指定文件屬性。 | | newInputStream(Path path,OpenOption... options) | 返回一個輸入流以讀取文件。 | | newOutputStream(Path path, OpenOption... options) | 返回一個輸出流以寫入文件。 | | newBufferedReader(Path path,Charset cs) | 返回一個緩沖字符輸入流以讀取文件。 | | newBufferedWriter(Path path, Charset cs, OpenOption... options) | 返回一個緩沖字符輸出流以寫入文件。 |