第3章-Java在文件中的應(yīng)用ppt課件(全)

第三章

Java在文件中的應(yīng)用13.1流式輸入輸出與文件處理3.2文件概念解讀3.3File類3.4事務(wù)處理程序3.5文件相關(guān)類

23.1流式輸入輸出與文件處理與外部設(shè)備和其他計(jì)算機(jī)進(jìn)行交流的輸入輸出操作，尤其是對(duì)磁盤的文件操作，是計(jì)算機(jī)程序重要而必備的功能，任何計(jì)算機(jī)語言都必須對(duì)輸入輸出提供支持。Java語言也不例外，它的輸入輸出類庫中包含了豐富的系統(tǒng)工具——已定義好的用于不同情況的輸入輸出類。利用它們，Java程序可以很方便地實(shí)現(xiàn)多種輸入輸出操作和復(fù)雜的文件與目錄管理。33.1.1Java輸入輸出類庫Java的輸入輸出功能必須借助于輸入輸出類庫Java.io包來實(shí)現(xiàn)，這個(gè)包中的類大部分是用來完成流式輸入輸出的流類。下面介紹一下流的概念：1．流的概念在Java里，信息可以使用一套叫做“流”的通信系統(tǒng)來存儲(chǔ)和獲取，該系統(tǒng)是在包Java.io中實(shí)現(xiàn)的。事實(shí)上，流(stream)就是指在計(jì)算機(jī)的輸入與輸出之間運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)序列。它是一種功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理機(jī)制，就像共享著同一個(gè)名字的水流一樣，可以將某些內(nèi)容從一個(gè)地方帶到另一個(gè)地方。一個(gè)流是程序中數(shù)據(jù)所途徑的一條路徑，那么輸入流(inputstream)就是將數(shù)據(jù)從某個(gè)外設(shè)（源端）發(fā)送到程序中，而一個(gè)輸出流(outputstream)是將數(shù)據(jù)從程序中向外發(fā)送到某個(gè)外設(shè)（目的端）。字節(jié)流(bytestream)：主要是用來處理字節(jié)、整數(shù)和其他簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)類型。字符流(characterstream)：是一個(gè)特殊類型的字節(jié)流，但是不同于字節(jié)流，主要是用來處理文本文件和其他文件數(shù)據(jù)源。過濾流（Filteredstream）：是使用FilterInputStream或FilterOutputStream的子類之一創(chuàng)建的，是對(duì)現(xiàn)有流所傳遞的信息進(jìn)行修改的流。緩沖區(qū)（buffer）：是一片存儲(chǔ)區(qū)域，數(shù)據(jù)在需要由程序讀取或?qū)懭胫岸伎梢源娣旁谀抢?。通過使用緩沖區(qū)，可以不用總是回溯到最初的數(shù)據(jù)源那里去獲取數(shù)據(jù)。緩沖流（bufferstream）：帶緩沖的字節(jié)流用到了BufferedInputStream和BufferedOutputStream。4文件的處理與隨機(jī)訪問1．java程序的文件與目錄管理任何計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時(shí)，它的指令和數(shù)據(jù)都保存在系統(tǒng)的內(nèi)存中，由于每次計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)時(shí)保存在內(nèi)存中的所有信息都會(huì)丟失，所以程序要想永久保存運(yùn)算處理所得的結(jié)果，就必須把這些結(jié)果保存在磁盤文件中，文件是數(shù)據(jù)賴以保存的永久性機(jī)制，文件操作是計(jì)算機(jī)程序必備的功能。目錄是管理文件的特殊機(jī)制，同類文件包括在同一個(gè)目錄下可以簡(jiǎn)化文件管理，提高工作效率。Java語言不但支持文件管理，還支持其他語言。例如C語言所不支持的目錄管理，但在java語言中，它們都是由專門的類File來實(shí)現(xiàn)。File類也在java.io包中，但它不是InputStream或者OutputStream的子類，因?yàn)樗回?fù)責(zé)數(shù)據(jù)的輸入輸出，而專門用來管理磁盤文件和目錄。每個(gè)File類的對(duì)象表示一個(gè)磁盤文件或目錄，其對(duì)象屬性中包含了文件或目錄的相關(guān)信息，如名稱、長(zhǎng)度、所含文件個(gè)數(shù)等，調(diào)用它的方法則可以完成對(duì)文件或目錄的常用管理操作，如創(chuàng)建、刪除等。

5//TestFileDialog.java1：importjava.io.*;2：importjava.awt.*;3：import.*;4：publicclassTestFileDialog{5：publicstaticvoidmain(Stringargs[]){6：newFileFrame();}}7：classFileFrameextendsFrameimplementsActionListener{8：TextAreata;9：Buttonopen,quit;10：FileDialogfd;11：FileFrame(){12：super(“獲取并顯示文本文件”);13：ta=newTextArea(10,45);14：open=newButton(“打開”);15：quit=newButton(“關(guān)閉”);16：open.addActionListener(this);17：quit.addActionListener(this);18：setLayout(newFlowLayout());19：add(ta);620：add(open);21：add(quit);22：setSize(350,280);23：show();}24：publicvoidactionPerformed(ActionEvente){25：if(e.getActionCommand()==”打開”)26：{27：fd=newFileDialog(this,”打開文件”,FileDialog.LOAD);28：fd.setDirectory(“c:\\temp”);//設(shè)置文件對(duì)話框的基礎(chǔ)目錄29：fd.show();//彈出并顯示文件對(duì)話框，程序暫停直至用戶選定一文件30：try{31：Filemyfile=newFile(fd.getDirectory(),fd.getFile());32：RandomAccessFileraf=newRandomAccessFile(myfile,”r”);33：while(raf.getFilePointer()<raf.length())34：{ta.append(raf.readLine()+”\n”);}35：}36：catch(IOExceptionioe){37：System.err.println(ioe.toString());}38：}39：if(e.getActionCommand()==”關(guān)閉”)40：{41：dispose();42：System.exit(0);43：}44：}45：}78保存在變量或數(shù)組中的數(shù)據(jù)是臨時(shí)性的。例如，當(dāng)局部變量溢出或者程序運(yùn)行終止時(shí)，數(shù)據(jù)便丟失了。但是，即使產(chǎn)生數(shù)據(jù)的程序運(yùn)行結(jié)束了，用于保存數(shù)據(jù)的文件（file）依然長(zhǎng)期存在。文件中所包含的數(shù)據(jù)一般稱為永久性數(shù)據(jù)(persistentdata)。計(jì)算機(jī)一般將數(shù)據(jù)保存在輔助設(shè)備(secondarystoragedevice)中，例如磁盤、光盤和磁帶等。文件處理是任何一種語言所必需的一項(xiàng)重要功能，只有具備這一功能才可支持具有處理大量永久數(shù)據(jù)能力的應(yīng)用程序開發(fā)。3.2文件概念解讀9計(jì)算機(jī)處理的所有的數(shù)據(jù)項(xiàng)最終都要被分解為0和1的組合。這是由于制造能夠表示兩種狀態(tài)的電子設(shè)備比較簡(jiǎn)單而且易于實(shí)現(xiàn)，這兩種狀態(tài)分別代表0和1。由于計(jì)算機(jī)完成的一切杰出功能都是基于對(duì)0和1的操作。這樣的一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)成為位（bit），8位組成一個(gè)字節(jié)，多個(gè)字節(jié)組成字段，計(jì)算機(jī)處理的記錄由多個(gè)字段構(gòu)成。例如在一個(gè)工資管理系統(tǒng)中，某一職工的記錄可能是由以下字段組成：職工號(hào)、姓名、性別、住址、月工資等。數(shù)據(jù)層次結(jié)構(gòu)10文件和流Java把每個(gè)文件作為順序字節(jié)流，且每個(gè)文件均以一個(gè)文件結(jié)束標(biāo)記（EOF），或者以記錄在系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)特殊的字節(jié)編號(hào)結(jié)束。當(dāng)用戶打開一個(gè)文件，系統(tǒng)便創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，并且建立對(duì)象與流間的關(guān)聯(lián)。當(dāng)用戶開始運(yùn)行Java應(yīng)用程序或applet時(shí)，會(huì)自動(dòng)建立3個(gè)對(duì)象：System.in、System.out和System.err。與這些對(duì)象相聯(lián)系的流可以為程序提供與指定外設(shè)或設(shè)備間的通信通道。例如，System.in對(duì)象（標(biāo)準(zhǔn)輸入流對(duì)象）使程序能夠讀取來自鍵盤的輸入，System.out對(duì)象（標(biāo)準(zhǔn)輸出流對(duì)象）使程序能夠向屏幕輸出數(shù)據(jù)，而System.err對(duì)象（標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤流對(duì)象）則使程序能夠在屏幕上顯示出錯(cuò)信息。11創(chuàng)建順序存取文件Java沒有對(duì)文件結(jié)構(gòu)作出規(guī)定，因此，Java文件中也就不存在“記錄”的概念。這樣一來，程序員就必須將文件結(jié)構(gòu)化以適應(yīng)應(yīng)用程序的要求。在下面的例子中將演示如何對(duì)文件中實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的記錄結(jié)構(gòu)化。首先給出例程，然后再對(duì)它詳細(xì)說明。下例的程序建立了一個(gè)順序存取的文件，這一個(gè)文件可以用于欠款系統(tǒng)中以協(xié)助管理公司客戶的欠款。對(duì)于每個(gè)客戶，程序都有一個(gè)帳號(hào)、客戶名、客戶姓以及客戶的欠款余額。每個(gè)客戶的數(shù)據(jù)信息構(gòu)成一個(gè)記錄。本程序中用帳號(hào)作為記錄的關(guān)鍵字，即文件將按照帳號(hào)的順序建立和維護(hù)。程序假設(shè)客戶按帳號(hào)順序輸入記錄。在一個(gè)復(fù)雜的欠款系統(tǒng)中應(yīng)提供排序功能，這樣用戶可以用任何順序輸入數(shù)據(jù)，然后程序?qū)τ涗涍M(jìn)行排序并寫入文件。12從順序存取文件讀取數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)保存在文件中，這樣當(dāng)需要它們時(shí)再將其讀出來。上一節(jié)介紹了如何建立一個(gè)順序存取文件，本節(jié)來介紹如何將數(shù)據(jù)從文件中順序讀出。//ReadSequentialFile.java1：importjava.io.*;2：importjava.awt.*;3：import.*;4：importjavax.swing.*;5：importjava_file.*;6：publicclassReadSequentialFileextendsJFrame{7：privateObjectInputStreaminput;8：privateBankUIuserInterface;9：privateJButtonnextRecord,open;//初始化窗體10：publicReadSequentialFile()11：{12：super(“ReadingaSequentialFileofObjects”);13：getContentPane().setLayout(newBorderLayout());14：userInterface=newBankUI();15：nextRecord=userInterface.getDoTask();16：nextRecord.setText(“NextRecord”);17：nextRecord.setEnabled(false);1318：nextRecord.addActionListener(newActionListener(){19：publicvoidactionPerformed(ActionEvente)20：{21：readRecord();22：}23：}24：);25：addWindowListener(newWindowAdapter(){26：publicvoidwindowClosing(WindowEvente){27：if(input!=null)28：closeFile();29：System.exit(0);30：}31：}32：);1433：open=userInterface.getDoTask2();34：open.setText(“OpenFile”);35：open.addActionListener(newActionListener()36：{37：publicvoidactionPerformed(ActionEvente)38：{39：openFile();40：}41：}42：);43：getContentPane().add(userInterface,BorderLayout.CENTER);44：pack();45：setSize(300,200);46：show();47：}48：privatevoidopenFile()49：{50：JFileChooserfileChooser=newJFileChooser();51：fileChooser.setFileSelectionMode(JFileChooser.FILES_ONLY);1552：intresult=fileChooser.showOpenDialog(this);//用戶單擊對(duì)話框取消按鈕53：if(result==JFileChooser.CANCEL_OPTION)54：return;55：Filefilename=fileChooser.getSelectedFile();56：if(filename==null||filename.getName().equals(“”))57：JOptionPane.showMessageDialog(this,”InvalidFileName”,58：”InvalidFileName”,JOptionPane.ERROR_MESSAGE);59：else60：{//打開文件61：try{62：input=newObjectInputStream(newFileInputStream(filename));63：open.setEnabled(false);64：nextRecord.setEnabled(true);65：}66：catch(IOExceptione){67：JOptionPane.showMessageDialog(this,”ErrorOpeningFile”,“Error”,JOptionPane.ERROR_MESSAGE);}68：}69：}16//初始化窗體結(jié)束70：publicvoidreadRecord()71：{72：BankAccountRecordrecord;//從文件中輸入值73：try74：{75：record=(BankAccountRecord)input.readObject();76：Stringvalues[]={String.valuesOf(record.getAccount()),record.getFirstName(),record.getLastName(),String.valueOf(record.getBalance())77：};78：userInterface.setFieldValues(values);79：}80：catch(EOFExceptioneofex)81：{82：nextRecord.setEnabled(false);83：JOptionPane.showMessageDialog(this,”Nomorerecordsinfile”,“EndofFile”,JOptionPane.ERROR_MESSAGE);84：}85：catch(ClassNotFoundExceptioncnfex){86：JOptionPane.showMessageDialog(this,”Unabletocreateobject”,“ClassNotFound”,JoptionPane.ERROR_MESSAGE);1787：}88：catch(IOExceptionioex){89：JOptionPane.showMessageDialog(this,”Errorduringreadfromfile”,“ReadError”,JOptionPane.ERROR_MESSAGE);90：}91：}92：privatevoidcloseFile()93：{try{94：input.close();95：System.exit(0);}96：catch(IOExceptione){97：JOptionPane.showMessageDialog(this,”Errorclosingfile”,”Error”,JOptionPane.ERROR_MESSAGE);98：System.exit(1);}99：}100：publicstaticvoidmain(Stringargs[])101：{102：newReadSequentialFile();103：}104：}

183.2.5隨機(jī)存取文件順序存取文件對(duì)于“即時(shí)存取”程序來說并不合適，例如銀行系統(tǒng)，每個(gè)銀行都可能有成千上萬個(gè)用戶的帳戶，當(dāng)用戶使用自動(dòng)取款機(jī)（ATM）時(shí)，系統(tǒng)必須在幾秒內(nèi)作出回答。需要快速存取就要使用隨機(jī)存取文件（random-accessfile）。程序無需檢索所有記錄，可以直接且迅速地存取隨機(jī)存取文件中的獨(dú)立記錄。隨機(jī)存取文件有時(shí)也稱為直接存取文件（direct-accessfile）。因?yàn)镴ava語言本身對(duì)文件沒有結(jié)構(gòu)要求，所有需要使用隨機(jī)存取的程序必須自己建立它們。創(chuàng)建隨機(jī)存取文件的方法有很多。其中最簡(jiǎn)單的一種可能是文件中的所有記錄均保持相等的固定長(zhǎng)度。利用固定記錄長(zhǎng)度的方法使程序很容易就能計(jì)算出任何一條記錄距離文件頭的距離。隨機(jī)存取文件像一列有許多車廂的火車，有的車廂是空的而有的車廂有貨物。數(shù)據(jù)可以被插入到一個(gè)隨機(jī)存取的文件中而不影響里面的其他數(shù)據(jù)，以前保存在文件中的數(shù)據(jù)也可以方便地修改或刪除。193.2.6向隨機(jī)存取文件隨機(jī)寫入數(shù)據(jù)下面的程序以rw模式打開的文件中寫入數(shù)據(jù)。其中使用了RandomAccessFile類的seek方法確定文件中保存記錄信息的確切位置。seek方法將文件定位指針設(shè)置到相對(duì)于文件頭的指定位置上，并用Record類的write方法輸出數(shù)據(jù)。在該程序中假設(shè)用戶不輸入重復(fù)帳號(hào)并且在JTextField中輸入適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)類型。20//WriteRandomFile.java1：importjava_file.*;2：importjavax.swing.*;3：importjava.io.*;4：import.*;5：importjava.awt.*;6：publicclassWriteRandomFileextendsJFrame{7：privateRandomAccessFileoutput;8：privateBankUIuserInterface;9：privateJButtonenter,open;//初始化窗口10：publicWriteRandomFile()11：{12：super(“Writetorandomaccessfile”);13：userInterface=newBankUI();14：enter=userInterface.getDoTask();15：enter.setText(“Enter”);16：enter.setEnabled(false);17：enter.addActionListener(newActionListener(){18：publicvoidactionPerformed(ActionEvente)2119：{20：addRecord();21：}22：}23：);24：addWindowListener(newWindowAdapter(){25：publicvoidwindowClosing(WindowEvente)26：{27：if(output!=null){28：addRecord();29：closeFile();30：}31：else32：System.exit(0);33：}34：}35：);2236：open=userInterface.getDoTask2();37：open.setText(“SaveAs”);38：open.addActionListener(newActionListener(){39：publicvoidactionPerformed(ActionEvente)40：{//打開文件41：openFile();42：}43：}44：);45：getContentPane().add(userInterface,BorderLayout.CENTER);46：setSize(300,150);47：show();48：}49：privatevoidopenFile()50：{51：JFileChooserfileChooser=newJFileChooser();2352：fileChooser.setFileSelectionMode(JFileChooser.FILES_ONLY);53：intresult=fileChooser.showSaveDialog(this);54：if(result==JFileChooser.CANCEL_OPTION)55：return;56：Filefilename=fileChooser.getSelectedFile();57：if(filename==null||filename.getName().equals(“”))58：JOptionPane.showMessageDialog(this,”InvalidFileName”,“InvalidFileName”,JOptionPane.ERROR_MESSAGE);59：else{//打開文件60：try{61：output=newRandomAccessFile(filename,”rw”);62：enter.setEnabled(true);63：open.setEnabled(false);64：}65：catch(IOExceptione){66：JOptionPane.showMessageDialog(this,”Filedoesnotexist”,“InvalidFileName”,JOptionPane.ERROR_MESSGAGE);67：}68：}69：}2470：privatevoidcloseFile()71：{72：try{73：output.close();74：System.exit(0);75：}76：catch(IOExcetptionex)77：{78：JOptionPane.showMessageDialog(this,”Errorclosingfile”,”Error”,JOptionPane.ERROR_MESSAGE);79：System.exit(1);80：}81：}82：publicvoidaddRecord()83：{84：intaccountNumber=0;85：Stringfields[]=userInterface.getFieldValues();86：Recordrecord=newRecord();87：if(!fields[BankUI.ACCOUNT].equals(“”)){//輸出文件的值88：try{89：accountNumber=Integer.parseInt(fields[BankUI.ACCOUNT]);2590：if(accountNumber>0&&accountNumber<=100){91：record.setAccount(accountNumber);92：record.setFirstName(fields[BankUI.FIRST]);93：record.setLastName(fields[BankUI.LAST]);94：record.setBalance(Double.parseDouble(fields[BankUI.BALANCE]));95：output.seek((accountNumber-1)*Record.size());96：record.write(output)