【正文】 141 第 12章 輸入輸出系統(tǒng) 輸入輸出系統(tǒng)又稱為 I/O系統(tǒng)。其實(shí)本書(shū)的前面章節(jié)已經(jīng)多次用到 Java的部分 I/O功能。如 print（）和 println（）輸出語(yǔ)句。但是在前面章節(jié)并沒(méi)有解釋太多。因?yàn)镴ava中 I/O系統(tǒng)是基于一個(gè)類的層次結(jié)構(gòu)，在沒(méi)有對(duì)類、繼承和異常進(jìn)行討論之前是無(wú)法理解其理論和細(xì)節(jié)的。因此本章將在前面章節(jié)的基礎(chǔ)上進(jìn)行討論 I/O系統(tǒng)。 I/O系統(tǒng)是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中很重要的部分。在程序設(shè)計(jì)時(shí)，需要實(shí)現(xiàn)許多不同類型的輸入輸出功能。例如：應(yīng)用程序可能需要在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)和提取數(shù)據(jù)，在屏幕上需要?jiǎng)?chuàng)建和顯示圖形，多媒體的應(yīng)用，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信等。所有這些事例都需要輸入輸出功能。 142 本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)： ? 理解流的涵義 ? 了解 Java的字節(jié)流及 I/O包中相關(guān)的類層次結(jié)構(gòu) ? 了解 Java的字符流及 I/O包中相關(guān)的類層次結(jié)構(gòu) ? 了解 Java的預(yù)定義流。 ? 掌握類 InputStream和類 OutputStream及其主要方法 ? 理解文件字節(jié)流的順序輸入輸出，并掌握類FileInputStream和類 FileOutputStream的應(yīng)用 ? 理解文件字節(jié)流的隨機(jī)訪問(wèn)，并掌握 RandomAccessFile類的應(yīng)用 ? 理解過(guò)濾流的概念，掌握類 FilterInputStream和類FilterOutputStream及其子類的應(yīng)用 ? 了解字符流的應(yīng)用，掌握基類 Reader和 Writer及其子類的應(yīng)用 ? 了解 File類的作用，掌握 File類的構(gòu)造函數(shù)及常用方法 ? 理解對(duì)象的串行化操作 143 Java的 I/O基于流 在 Java中，程序是通過(guò)流來(lái)完成輸入輸出的，所有的輸入輸出以流的形式處理。因此要了解 I/O系統(tǒng)，首先要理解流的概念。流是連續(xù)的單向數(shù)據(jù)流的一種抽象。想象一個(gè)游泳池，它具有將其連接到另一個(gè)游泳池的管道。我們把第一個(gè)池中的水看作數(shù)據(jù)，第二個(gè)池中的水看作你的程序。通過(guò)管道的水流稱為一個(gè)流。如果你想要輸入，那么只需要打開(kāi)使水流出數(shù)據(jù)池進(jìn)入程序池的閥門。如果你想要輸出，那么只需要打開(kāi)使水流出程序池進(jìn)入數(shù)據(jù)池的閥門。如下圖所示： 數(shù) 據(jù)輸 出 流輸 入 流程 序 字節(jié)流 字符流 預(yù)定義流 字節(jié)流 抽象類 InputStream是所有字節(jié)輸入流的根類，抽象類OutputStream是所有字節(jié)輸出流的根類。本節(jié)將詳細(xì)介紹它們及其定義的主要方法。 InputStream類和 OutputStream類 Java中的所有有關(guān)順序輸入的類都是由 InputStream繼承的，同樣，所有有關(guān)順序輸出的類都是由 OutputStream繼承。InputStream和 OutputStream都是抽象類，分別提供了輸入和輸出處理的基本接口。因?yàn)?InputStream和 OutputStream都是抽象類，僅部分實(shí)現(xiàn)了接口中的某些方法，所以不能直接生成對(duì)象，要通過(guò)全部實(shí)現(xiàn)接口的繼承類來(lái)生成程序中所需要的對(duì)象，繼承類中一般都將這些基本方法重寫(xiě)，以提高效率或?yàn)榱诉m應(yīng)特殊的流的需要。 1． InputStream類 2． OutputStream類 文件字節(jié)流的順序輸入輸出 FileInputStream類和FileOutputStream類分別直接繼承于InputStream和 OutputStream，它們重寫(xiě)或?qū)崿F(xiàn)了父類中的所有方法，通過(guò)這兩個(gè)類可以打開(kāi)本地機(jī)器的文件，進(jìn)行順序的讀寫(xiě)操作。 1． FileInputStream 類 2． FileOutputStream類 文件字節(jié)流的隨機(jī)訪問(wèn) 1．構(gòu)造函數(shù) 2．讀取數(shù)據(jù)的方法 3．寫(xiě)數(shù)據(jù)的方法 4．指針控制方法 過(guò)濾流 DataInputStream和 DataOutputStream LineNumberInputStream PushbackInputStream 字符流 在前面章節(jié)簡(jiǎn)單介紹了字符流類，并詳細(xì)講解了字節(jié)流和過(guò)濾流。盡管 Java中字節(jié)流的功能十分強(qiáng)大，它幾乎可以直接或間接的處理任何類型的輸入輸出操作。但利用這些它仍不能直接操作 16位的 Unicode字符。本節(jié)我們講到有關(guān)字符流的操作。 151 基類 Reader和 Writer InputStreamReader 和OutputStreamWriter FileReader和 FileWriter BufferedReader 和BufferedWriter PrintWriter類 File類 前面我們已經(jīng)講到文件字節(jié)流和字符流的讀寫(xiě)操作，所有的操作都是流式操作。在 Java中還存在一種類，即 File類。 File類它直接處理文件和文件系統(tǒng)相關(guān)信息。也就是說(shuō)， File類不具有如何從文件讀取信息和向文件存儲(chǔ)信息的功能，它僅描述文件本身的屬性。 File類主要用來(lái)獲取或處理與磁盤文件相關(guān)的信息，例如，文件名、文件路徑、訪問(wèn)權(quán)限和修改日期等。此外， File類還可以瀏覽子目錄層次結(jié)構(gòu)。 File類的三種構(gòu)造函數(shù) File類的常用方法 對(duì)象的串行化 目前，本章已經(jīng)講了有關(guān)字節(jié)、字符和基本數(shù)據(jù)類型的輸入和輸出。如果在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用前面的知識(shí)對(duì)一個(gè)對(duì)象進(jìn)行輸入和輸出操作，那將會(huì)一個(gè)十分冗長(zhǎng)和繁瑣的過(guò)程。 Java為我們提供了一種內(nèi)置的使對(duì)象存儲(chǔ)過(guò)程自動(dòng)化的機(jī)制。這個(gè)過(guò)程被稱為對(duì)象串行化。相反，對(duì)象讀取過(guò)程被稱為對(duì)象的去串行化。 155 第 13章 網(wǎng)絡(luò)通信和多媒體 Java語(yǔ)言誕生于 Inter時(shí)代，是一個(gè)優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)編程語(yǔ)言，它支持流套接字和數(shù)據(jù)報(bào)套接字。流套接字使用 TCP數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)報(bào)套接字使用 UDP。而 Applet技術(shù)可以視為對(duì)Web程序設(shè)計(jì)的初步支持。 Java在多媒體領(lǐng)域內(nèi)也同樣非常優(yōu)秀，尤其是對(duì)圖形和聲音媒體的支持，顯示圖像與播放聲音就如同顯示一行文本一樣方便。也正是由于 Java動(dòng)畫(huà)中靈活的運(yùn)用圖像和聲音，才使Web頁(yè)面更具魅力。 156 本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)： ? 域名和 IP地址 ? 客戶機(jī)和服務(wù)器及他們之間的關(guān)系 ? 端口知識(shí) ? Socket（套接字）通信 ? TCP/IP相關(guān)知識(shí) ? 實(shí)例分析 Applet各種通信方式 ? 多媒體相關(guān)知識(shí) ? 在 Applet來(lái)創(chuàng)建音頻文件 ? 在 Applet中來(lái)讀取圖像文件 ? 應(yīng)用程序中的多媒體顯示 157 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí) Java提供了一個(gè)強(qiáng)大的支持網(wǎng)絡(luò)的類庫(kù)，這些類庫(kù)使我們能方便的訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源，為更好地去深入學(xué)習(xí) Java網(wǎng)絡(luò)方面的技術(shù)知識(shí)，就要對(duì)網(wǎng)絡(luò)有著更深的認(rèn)識(shí)。 域名和 IP地址 端口號(hào) (port) Socket（套接字）通信 套接字也是一種軟件抽象，它并不是物理存在于計(jì)算機(jī)中。它是將要進(jìn)行通信的計(jì)算機(jī)的 IP地址，以及通信程序所使用端口號(hào)合在一起。 Socket中的 IP地址惟一標(biāo)識(shí)了一臺(tái)主機(jī)，而其中的端口號(hào)則惟一標(biāo)識(shí)了該通信主機(jī)上的一個(gè)程序或進(jìn)程。 UDP和 FTP類型通信 TCP是面向連接、可靠的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸協(xié)議，而 UDP則是面向無(wú)連接、不可靠的，基于數(shù)據(jù)包的傳輸協(xié)議； FTP是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)幕緟f(xié)議。下面我們就簡(jiǎn)單介紹這兩種傳輸協(xié)議的知識(shí)。 UDP通信介紹 之前我們?cè)o出“傳輸控制協(xié)議” (TCP)通信實(shí)例，也稱作“基于于數(shù)據(jù)流的套接字”。我們知道這種傳輸具有高度的可靠性，而且能保證數(shù)據(jù)能順利到達(dá)目的地。當(dāng)然這種可靠性與數(shù)據(jù)安全性需要我們付出很大的代價(jià)： TCP具有非常大的開(kāi)銷。 FTP通信介紹 FTP是 TCP/IP協(xié)議簇的協(xié)議之一，它是 Inter文件傳輸?shù)幕A(chǔ)。從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)將文件復(fù)制到本地計(jì)算機(jī)稱為“下載 (download)”；而把文件復(fù)制到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)稱為“上傳 (upload)”。 FTP是由一系列規(guī)格說(shuō)明文檔組成，目標(biāo)是提高文件的共享性，提供非直接遠(yuǎn)程應(yīng)用，使存儲(chǔ)介質(zhì)對(duì)用戶透明和可靠高效地傳輸數(shù)據(jù)。簡(jiǎn)單的說(shuō)， FTP的目的就是完成遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)之間的“上傳”與“下載”。 Applet通信 通過(guò)之前的學(xué)習(xí)我們知道 Java程序分為 Application和 Applet，而 Applet主要應(yīng)用在 Web頁(yè)面設(shè)計(jì)，它能給我們帶來(lái)更為豐富的內(nèi)容。本節(jié)講述的是Applet的通信，其中涵蓋了在同一頁(yè)面上 Applet之間的通信，以及在 Applet中如何與瀏覽器進(jìn)行交流。 164 同頁(yè) applet之間的通信 applet和瀏覽器之間的通信 多媒體 多媒體是一個(gè)廣義的術(shù)語(yǔ)，它包括了制作、存儲(chǔ)、提取、傳輸和呈現(xiàn)各種類型的信息，比如文本、圖形、圖片、視頻和聲音。多媒體涉及到通信、電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的復(fù)雜組合。 在 Java中提供對(duì)多媒體的廣泛內(nèi)置支持，可以很容易地開(kāi)發(fā)強(qiáng)大的多媒體程序。 Java的多媒體能力包括使用繪畫(huà)、音頻和圖像的動(dòng)畫(huà)。本節(jié)只對(duì)多媒體有個(gè)整體的了解，詳細(xì)的多媒體在Java中的應(yīng)用超出了本書(shū)的范圍。 Applet中播放音頻 Applet中顯示圖像 在應(yīng)用程序中載入圖像和音 頻文件 MediaTracker 顯示一列圖像 167 cc 大多數(shù)單位將有價(jià)值的數(shù)據(jù)保存在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，這就要求所開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序具有對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)能力。在 Java程序中，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)是通過(guò)被稱 JDBC工具包來(lái)進(jìn)行。 JDBC是一組由 Java語(yǔ)言編寫(xiě)的類組成，它為程序開(kāi)發(fā)者提供了一組用于實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)該問(wèn)的標(biāo)準(zhǔn)API（應(yīng)用程序接口）。利用 JDBC API， Java程序開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)的 Java程序可使用 SQL語(yǔ)句對(duì)任一種數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問(wèn)。 本章中將介紹何使用 JDBC API訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。 SQL查詢和接收查詢結(jié)果。因此，需要你需要對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和 SQL語(yǔ)句有一定的了解，另外，本章所使用的數(shù)據(jù)庫(kù)為 Microsoft的 Access數(shù)據(jù)庫(kù)。 168 本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)： ? 了解 JDBC基礎(chǔ)知識(shí) ? 了解 JDBC的應(yīng)用模型 ? 理解 JDBC的工作原理 ? 使用 JDBC與數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接 ? 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢，并對(duì)能夠?qū)Σ樵兘Y(jié)果進(jìn)行處理 ? 使用 ResultSet結(jié)果集對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行更新 ? 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行參數(shù)化查詢 169 JDBC簡(jiǎn)介 JDBC就是 Java Database Connectivity的縮寫(xiě)。它類似于 Microsoft的 ODBC。但 ODBC只針對(duì) Windows平臺(tái)，而且 ODBC需要在客戶機(jī)上安裝和注冊(cè)，因而維護(hù)成本相對(duì)較大。而JDBC是由 java語(yǔ)言編寫(xiě)的，使得 JDBC代碼可在所有 java平臺(tái)上運(yùn)行，這樣使得程序的可移植性和安全性顯著提高了。 JDBC應(yīng)用模型 J a v a 應(yīng) 用 程 序J D B C數(shù) 據(jù) 庫(kù)客 戶 端數(shù) 據(jù) 庫(kù)服 務(wù) 器J a v a 應(yīng) 用 程 序J D B C數(shù) 據(jù) 庫(kù)客 戶 端數(shù) 據(jù) 庫(kù)服 務(wù) 器J a v a a p p l e tJ a v a 服 務(wù) 器 程 序J D B C數(shù) 據(jù) 庫(kù)客 戶 端數(shù) 據(jù) 庫(kù) 服 務(wù) 器服 務(wù) 器 端 ( 業(yè) 務(wù) 邏 輯 )H T T P R M I C O R B AJ a v a a p p l e tJ a v a 服 務(wù) 器 程 序J D B C數(shù) 據(jù) 庫(kù)客 戶 端數(shù) 據(jù) 庫(kù) 服 務(wù) 器服 務(wù) 器 端 ( 業(yè) 務(wù) 邏 輯 )H T T P R M I C O R B A 在數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序當(dāng)中，最常見(jiàn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是兩層或三層模型。換句話說(shuō)， Java應(yīng)用程序即可以直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以將其作為中間層服務(wù)器應(yīng)用程序。 在 java 2 SDK中， 提供了核心的 JDBC API，它包含了訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)所必須的類、接口和各種訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)異常類。 數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn) 在 Java語(yǔ)言中，訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的其本步驟是：首先加載 JDBC驅(qū)動(dòng)程序，建立與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，在建立與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接后執(zhí)行 SQL語(yǔ)句，處理結(jié)果集，最后斷開(kāi)連接關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)。圖 144列舉了基于 JDBC API訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的流程。 D i r v e r M a n a g e rC o n n e c t i o nP