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Java中IO流解析及代码实例详解

2024-04-02 19:04:59 149人浏览泡泡鱼

Python 官方文档：入门教程 => 点击学习

摘要

目录1、io流1.流和流的分类什么是IO流？IO流的分类？java.io包下需要掌握的流有16个:2.如何使用流1、输入流(读文件):FileInputStream2、输出流(写文件

1、IO流

1.流和流的分类

什么是IO流？

I：Input （输入）

O: Ouput（输出）

IO流的分类？

有多种分类方式:

一种方式是按照流的方向进行分类:

以内存作为参照物

往内存中去，叫做输入(Input)。或者叫做读(Read) .

从内存中出来，叫做输出(output)。或者叫做写(write) .

另一种方式是按照读取薮据方式不同进行分类:
- 有的流是按照字节的方式读取数据，一次读取1个字节byte，等同于一次读取8个二进制。
- 这种流是万能的，什么类型的文件都可以读取。包括:文本文件，图片，声音文件，视频……
- 有的流是按照字符的方式读取数据的，一次读取一个字符，这种流是为了方便读取普通文本文件而存在的，这种流不能读取:图片、声音、视频等文件。只能读取纯文本文件,连Word文件都无法读取

总结：流的分类

输入流、输出流、字节流、字符流

Java IO流的四大家族

java.io.InputStream	字节输入流
java.io.OutputStream	字节输出流
java.io.Reader	字符输入流
java.io.Writer	字符输出流

注意:

四个都是抽象类。
所有流都是实现了java.io.Closeable接口，都是可关闭的
- 流是一个管道，是内存和硬盘之间的通道。用完后一定要关闭，不然会占用很多资源。
所有的输出流都实现了java.io.Flushable接口，都是可刷新的
- 最终输出后，一定要记得调用flush()方法。目的是将管道中剩余未输出的数据强行输出完（清空管道）
- 如果没有flash()，可能会导致丢失数据
在java中只要”类名”以strean结尾的都是字节流。以"Reader/writer"结尾的都是字符流

java.io包下需要掌握的流有16个:

文件专属:

java . io.FileInputstream

java.io.FileOutputstream

java.io.FileReader

java.io.Filewriter

转换流:(将字节流转换成字符流)

java . io . InputstreamReader

java . io. outputstreamWriter

缓冲流专属:

java. io. BufferedReader

java.io.BufferedWriter

java.io. BufferedInputstream

java . io.Bufferedoutputstrean

数据流专属:

java . io . Datainputstream

java .io. Dataoutputstrean

标准输出流:

java . io . Printwriter

java . io . Printstream

对象专属流:

java.io.ObjectInputstream

java.io.ObjectOutputstream

一下子看到这么多流。不用怕，只需要掌握一组的使用方法就可以了，使用其他的都是一样，一通百通。

下面以万能的字节流（FileInputStream、FileOutputStream）来举例说明。

2.如何使用流

1、输入流(读文件):FileInputStream

方法一

使用FileInputStream的read()

步骤：

1、创建流对象

new FileInputStream(参数)

参数可以是一个File类、String字符串表示的文件路径

2、使用流的方法对文件进行读

输入流调用read()方法，每次从流中读取一个数据字节。返回值是读到的字节的ASCII值

读取一个后，他会指向下一个字符，如果到达末尾。返回-1，可以用while()来实现。

3、关闭流

调用close()方法

实例：


package com.io.stream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
public class TestFileInputStream {
    //定义一个流对象
    private static FileInputStream fis;
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //1、 创建流对象.参数可以是一个File类、String字符串表示的文件路径
            fis = new FileInputStream("E:\\aaa.txt");//在e盘下有一个aaa.txt的文件夹，内容为（abcdefg）
            //2、使用流的方法对文件进行读
            while (true) {
                int read = fis.read();//注意这里返回的是int类型，代表是字符的ASCII值
                if (read==-1) {//读到最后会返回-1，退出条件
                    break;
                }
                System.out.println(read);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {//异常细粒化，不同异常可以选择不同的处理方式
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                //3、关闭流
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

int read()

该方法因为每次都是只读取一个字节，这样内存和硬盘交互太频繁，开销大且效率不高。一般不使用，但是要了解，这是基础。

方法二

一般使用这种方法

使用read(byte[] b)

一次读取最多 b.length 个字节，减少内存和硬盘交互，提高执行效率

该方法返回的是读到的字节的数量

使用步骤：和前面只有第二步有些差别

byte[] b= new byte[3];

int readNum = fis.read(b);

解析

新建一个byte[]数组b，代表我们一次需要读多少个字符。读完这么多字符后，下次一读是从当前读到的位置开始，和上面一样
将byte数组b传入read()方法中，返回一个我们byte数组的大小,此时readNum值为3

那么我们读出来的数据在哪里呢。自然是存放在byte数组里。我们打印b数组看，发现b数组里存放的读到的ascii值

细节：

因为数组的长度是我们设定的。如果文件读到最后，不一定刚好符合我们设定的长度，最后一组的长度只有小于或等于数组的长度。如果小于它会返回剩余的字符的数量，读不到返回-1，我们可以利用这个作为循环退出的条件。

另外一个，因为他的长度小于b数组，那么它的值也是无法填满b数组的，此时，它只更新b数组中前面的n个读到的值，b数组后面的是上一个读取时读取到的值。

实例：

仍然读取aaa.txt文件，内容为（abcdefg）


import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;
public class TestFileInputStream2 {
    private static FileInputStream fis;
    public static void main(String[] args) {
        try {
            fis = new FileInputStream("IO流\\aaa.txt");
            //准备一个byte数组
            byte[] b= new byte[3];
            int readNum = 0;
            while (true) {
                //先进行读操作。
                readNum=fis.read(b);
                //判断
                if (readNum == -1) {
                    break;
                }
                //将字符数组转为String,后面两个参数为起始位置，和长度
                String str = new String(b, 0, readNum);
                System.out.println(str);
            }
            
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                //关闭流
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

其他常用的方法

int available()

返回流中还有多少个字符没有读。（相当于获得文件读到的位置到末尾字符的个数，如果没开始读，返回文件中总字符的数量）

使用这个可以对一些比较小的(字符长度)文件一次读完，如果不超过byte数组的范围的话


public class TestFileInputStream3 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("IO流\\aaa.txt");
        byte[] bytes = new byte[fis.available()];//创建一个和文件字符数量一样大的byte数组，文件不能太大。
        fis.read(bytes);
        System.out.println(new String(bytes));//b转为字符串，输出abcdefg
    }
}

skip(long n)

顾名思义：从输入流中跳过并丢弃 n 个字节的数据。

2、输出流(写文件):FileOutputStream

和输入的流程差不多，过程也基本相同

write(byte[] b)

注意：

byte的范围是-128~127，超过会报错
写完之后，一定要刷新
如果当前路径下文件已存在，会将原文件清空，再写入（慎用）。
- 如果它是一个目录，而不是一个常规文件，会报错。
- 或者该文件不存在，但无法创建它，会报错。
如果当前路径下文件不存在，会新建文件。


package com.io.stream.output;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Test1 {
    private static FileOutputStream fos;
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //新建一个输出流，参数是输出的路径，最后的为文件名。
            fos = new FileOutputStream("IO流\\bbb.txt");
            //新建一个byte数组，里面对应的是abcd的ascii值
            byte[] bytes = {97, 98, 99, 100,101,127}; //注意byte的范围是-128~127
            //输出流调用write方法写入byte数组，以文件形式保存到上面的路径
            fos.write(bytes);
            //写完之后，一定要刷新
            fos.flush();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

追加写文件

想要追加写文件，则需要在新建流的的时候，加一个参数true。

表示将字节写入文件末尾处，而不是写入文件开始处


//新建一个输出流，参数是输出的路径，最后的为文件名。增加true表示开启追加写
fos = new FileOutputStream("IO流\\bbb.txt",true);

注意：和上面一样，不一样的点只是追加写。

write(byte[] b, int off, int len)

将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此文件输出流.

意思就是，写入的内容为off~len。如果off是0，len是数组长度，那就全部写入；如果off是数组长度-1，len是数组长度，那就只写入了一个字符

3.文件的拷贝

使用FileInputStream+FileOutputStream即可完成文件的拷贝
拷贝的过程应该是一边读、一边写
使用上面的字节流拷贝文件的时候，文件类型随意，是万能的。什么文件都可以拷贝

实例


package com.io.stream.copy;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class TestCopy {
    private static FileInputStream fis;
    private static FileOutputStream fos;
    public static void main(String[] args) {
        try {
            //创建一个输入流
            fis = new FileInputStream("D:\\edgeDownload\\vscodeUserSetup-x64-1.55.0.exe");
            //创建一个输出流
            fos = new FileOutputStream("C:\\Users\\PC\\Desktop\\copy\\b\\VSCodeUserSetup-x64-1.55.0.exe");
            //核心，一边读、一边写
            byte[] bytes = new byte[1024*1024];//1MB,一次最多拷贝1MB
            int readNum=0;
            while((readNum=fis.read(bytes))!=-1){
                fos.write(bytes,0,readNum);//将bytes全部写入
            }
            //刷新
            fos.flush();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //资源要分开释放，不然一个出错会导致另一个无法释放
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}