实验简介
通过前面的代码实践，相信大家已经能够流畅地运用Java编程技术完成某些功能的代码实现，并且对程序设计也有了相对清晰的认知。
但是前面的针对WoniuATM的代码有一个明显的问题，就是代码一旦停止运行，所有的操作全部归零。
所以，从本节实验开始我们将着重来探讨Java为我们提供的常用的一些数据持久化的解决方案。本节实验主要为大家介绍文本文件的读写操作。
实验目的
1. 利用Java的文件处理方法完成对文件的读写操作。
2. 理解字节流，字符流，缓冲区操作的文件IO方式。
实验流程
1. 处理文本文件。
Java处理文件通过通过三种方式来完成：
(1) 按字节流处理（InputSteam和OutputSteam或者针对文件的便捷子类FileInputStream和FileOutputStream类），最底层的操作，将文件处理为一个一个的字节（占用1个字节，8位），但是这样的处理方式输出的都是byte类型的数字，人类无法阅读。通常我们用于处理二进制文件，比如压缩包文件，图片文件，视频资料等非文本类文件。关于字节流处理二进制文件，我们将在后续的项目中为大家介绍其具体用法。
(2) 按字符流处理（InputSteamReader和OutputSteamWriter，或者针对文件的便捷子类FileReader和FileWriter）：将文本内容处理为文本，就是按一个一个的标准字符输出，可以对其进行字符编码处理。这是人类可理解的输出内容。
(3) 缓冲区输入输出（BufferedReader和BufferedWriter）：可以提升读写性能，Java的默认缓冲区大小是8K。读的时候会一直填满缓冲区（或者文件读取完毕），写的时候也是等缓冲区满了之后（或者执行flush操作）才将内容送入内核缓冲区，通常针对较大内容时使用。
上述所有的操作类均位于包“java.io”下面，使用前需要导入相应的包。
2. 创建文本文件。
我们先建立一个普通的文本文件，将其保存在D:\test.txt，内容如下：
PBET教学模式将通过六大核心方法论来更好地完成教学任务，达到真正意义上培养人才的目的： 1）项目驱动：贯穿不同阶段的不同项目，是帮助学员提升的必备武器，项目经验的积累是核心任务。 2）任务驱动：由于项目的长期性将导致学习的反馈周期长，所以项目必须拆分为诸多细分任务进行。 3）团队化培养：传统的教育模式强调的是个人能力的培养。而企业的真实项目更多的是团队作战。 4）对比式教学：通过对比不同技术的体现形式来实现同一功能，帮助学员深层次理解技术的本质。 5）可视化教学：面对比较空洞的概念或编程逻辑等，设计一套可视化的流程与步骤，帮助快速理解。 6）场景式教学：通过事先设定某个特定场景下的特定问题，来探求该场景下的各种可能的解决方案。 |
3. 字节流读文件。
接下来我们利用字节流完成基本的读操作（由于是非人类友好的字节码输出，所以此处不讨论写操作），当然，由于输出的是字节码，与内容中的中文是无法一一对应上的。内容中的一个中文，会占据两个字节码。
public void byteRead() { try { // 指定文件名来实例化一个File对象，用于后续操作 File file = new File("D:\\Test.txt"); InputStream in = new FileInputStream(file); byte buf[] = new byte[(int)file.length()]; // 创建合适文件大小的数组 in.read(buf); // 读取文件中的内容到buf[]数组 in.close(); for (byte b: buf) { System.out.println(b); } } catch (Exception e) { // 如果出现异常，则将异常信息直接输出 e.printStackTrace(); } } |
上述代码的输出结果如下所示：
从输出结果，我们可以看出，由于中文是无法用一个完整的字节码来表示的，所以我们看到了很多负数的存在（由于byte类型的范围是-128~127）。但是大家仔细观察，会发现我们文章内容的前面四个字母是PBET，是一个标准的ASCII码值，所以我们可以看到输出窗口中前面四个正值，对应的是80（P），66（B），69（E），84（T）。
4. 字节流写文件。
另外，对于字节码输出道理类似，重点是需要将待写入的内容转换为byte类型的字节码即可：
public void byteWrite() { try { File file = new File("D:\\Test.txt"); // FileOutputStream的构造方法第二个参数为true，表示在文件内容后面追加内容 OutputStream out = new FileOutputStream(file, true); String content = "这是文件的内容.\r\n"; byte[] buf = content.getBytes(); out.write(buf, 0, buf.length); out.close(); System.out.println("文件内容写入成功."); } catch (Exception e) { System.out.println("文件内容写入失败."); } } |
5. 字符流读文件。
那么我们再来看看，以字符流方式读写的操作，这也是读写文本文件最常用的一种方式：
public void charRead() { File file = new File("D:\\Test.txt"); try{ InputStream in = new FileInputStream(file); // 此处使用InputSteamReader方便设置编码格式，使用FileReader则无此设置 InputStreamReader reader = new InputStreamReader(in, "GBK"); int temp ; while((temp = reader.read()) != -1){ if (((char)temp) != '\r') { System.out.print((char)temp); } } reader.close(); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } } |
上述代码可以原样还原读取到的文件内容，运行结果如下：
6. 字符流写文件。
当然，对于写操作，与OutputStream的操作完全类似，代码如下：
public void charWrite() { File file = new File("D:\\Test.txt"); try{ OutputStream in = new FileOutputStream(file, true); OutputStreamWriter out = new OutputStreamWriter(in, "GBK"); String content = "这是需要写入的内容.\r\n"; char[] ch = content.toCharArray(); out.write(ch, 0, ch.length); out.flush(); out.close();
}catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } } |
7. 缓冲区读写文件。
最后，我们了解一下使用BufferedReader和BufferedWriter如何完成文件的读写操作：
public void bufferedWrite() { try { File file = new File("D:\\Test2.txt"); OutputStream in = new FileOutputStream(file, true); OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(in, "GBK"); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(writer); String content = "这是缓冲区输出的新内容.\r\n"; bw.write(content, 0, content.length()); bw.flush();// 强制将缓冲区的内容发送出去，不必等到缓冲区满 bw.close();// 关闭流 writer.close(); // 关闭流 in.close();// 关闭流 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } |
8. 总结。
其实通过上述三种读写方式的使用，我们不难看出如下规律：
1) 字节流是最小单位，字符流最终在底层仍然需要依赖于字节流，缓冲区读写仍然需要依赖于前两者的操作，是一种层层包裹的特性。
2) 字节流和字符流是按单个字节或字符读取，而缓冲区读则提供了按行读取的方式。
3) 所有的写操作都尽量指定偏移量（write方法的第二个参数）和内容的长度（write方法的第三个参数），当然，我们可以不指定，使用write方法带一个参数的方式也是可以的。
4) 三种方式其操作原理和操作方式差不多，我们应该根据自己的实际需要来决定。
思考练习
1. 请为WoniuATM定义一个文本文件，用于保存用户数据。
2.尝试利用文本文件完成WoniuATM的注册与登录，看看会遇到哪些问题。
