java： IO总结篇

Posted 2020-08-10

一：概念

1.字符，字节，字符集(编码)

字节是内存存储数据的单位，字符则是一种数据。字节是存储容量的基本单位，1字节=8个二进制位，即一个8位的二进制数，是一个很具体的存储空间，如0x01,0xFA。

字符是指字母、数字、汉字和各种符号,如‘1‘,‘中‘，‘#’。一个字符在计算机中用若干个字节的二进制数表示，西文字符1个字节，中文字符2个字节。

字符集(编码)：一种标准，规定使用哪些字符，每个字符分别用一个还是多个字节存储，用哪些字节存储；

2.流，字符流与字节流

流：一组有序的数据序列，可以理解为传输通道。Java中的IO流是输入输出流。

如何判断是输入流还是输出流？
以内存为参照物，如果数据是向内存流动是输入流，反之则是输出流。

将输入和输出两个端点看作是两个工厂，工厂之间需要互相运输货物，而流则是两工厂之间的公路，没有公路就不能互相运输，至于字符，字节和二进制则可以看作是运输的方式和单位大小，比如说把二进制理解成三轮车，那么字节就是小卡车，而字符则是更高级的集卡之类的。

字节流可处理所有类型的数据，如MP3，图片，文字，读取时，读到一个字节就返回一个字节；JAVA中字节流对应的类都以“Stream”结尾；

字符流仅可处理纯文本数据，读取时，读到一或多个字节，先查找指定的编码表，然后将查到的字符返回。在AVA中字符流对应的类都以“Reader”或"Writer"结尾；

字符流的底层就是字节流。而字符流主要是读取文本文件内容的，可以一个字符一个字符的读取，也可以一行一行的读取文本文件内容。而字节流读取单位为byte.byte作为计算机存储最基本单位，可以用字节流来读取很多其他格式的文件，比如图片视频等等。基于B/S和C/S的文件传输都可以采用字节流的形式。

二：函数

1.包括在输入输出功能的包Java.io中，所有方法遇到错误时均会抛出IOException异常。

2.java流分为两种流
字节流：可以用于读写二进制文件及任何类型文件byte
字符流：可以用于读写文件文本

字节流：输入(InputStream) 输出(OutputStream)
字符流：输入(Reader)         输出(writer)

Reader类的read()方法返回类型为int ：作为整数读取的字符（占两个字节共16位），范围在 0 到 65535 之间 (0x00-0xffff)，如果已到达流的末尾，则返回 -1(表明已成功读取完毕)
inputStream的read()虽然也返回int，但由于此类是面向字节流的，一个字节占8个位，所以返回 0 到 255 范围内的 int 字节值。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。因此对于不能用0-255来表示的值就得用字符流来读取！比如说汉字.

 

3.FileInputStream 是文件输入流，它继承于InputStream。

通常，我们使用FileInputStream从某个文件中获得输入字节。

FileOutputStream 是文件输出流，它继承于OutputStream。

通常，我们使用FileOutputStream 将数据写入 File 或 FileDescriptor 的输出流。

 

4.带缓存的流

若不指定缓存区大小，默认为分配32个字节。

java.io.BufferedReader和java.io.BufferedWriter类各拥有8192字符的缓冲区。

BufferedReader:一个包装类，它可以包装字符流，将字符流放入缓存里，先把字符读到缓存里，到缓存满了或者你flush的时候，再读入内存，就是为了提供读的效率而设计的。如果缓冲区数据不足，才会再从文件中读取。

BufferedWriter：写入的数据并不会先输出到目的地，而是先存储至缓冲区中。如果缓冲区中的数据满了，才会一次对目的地进行写出。

 

5.从标准输入流System.in中直接读取使用者输入时，使用者每输入一个字符，System.in就读取一个字符。为了能一次读取一行使用者的输入，使用了BufferedReader来对使用者输入的字符进行缓冲。readLine()方法会在读取到使用者的换行字符时，再一次将整行字符串传入。

System.in是一个位流，为了转换为字符流，可使用InputStreamReader为其进行字符转换，然后再使用BufferedReader为其增加缓冲功能

 

三：过程

操作流程

在Java中IO操作也是有相应步骤的，以文件操作为例，主要的操作流程如下：

1 使用File类打开一个文件

2 通过字节流或字符流的子类，指定输出的位置

3 进行读/写操作

4 关闭输入/输出

IO操作属于资源操作，一定要记得关闭

 

四：常用方法 

字节流：

Inputstream:

read(int);

read(byte);

reset();

mark();

skip(long n);//以上三个只对某些子类有用

markSupported();

 

OutputStream(所有方法均返回void)：

write(int);

write(byte);

flush(); //BufferedOutputStream中的方法，用来刷新内存，将内存中的数据立刻写出。

close();

 

字符流：

BufferedReader:

读取单个字符

read()；//读取单个字符

readLine();//读取一个文本行，返回为字符串，无数据则返回null

 

BufferedWriter:

write();

flush();

newLine(); //写入一个行分隔符

 

五：代码

一：字节流

1.字节流的读入，写出，拷贝

其中用到字符串与字节数组的互相转化：

getBytes()：将一个字符串转化为一个字节数组byte[]：getBytes(“utf-8”)；

//FileInputStream
import java.io.FileInputstream;
import java.io.IOException;
import java.io.FileNotFoundException;

public class ReadByteStream{
   public static void main(String args[]){         
     //File类打开要读入的数据
     FileInputStream fis = new FileInputStream("text.txt");//使用一个相对路径

     //调用read方法来读入字节流到字节数组中，首先创建字节数组：
     Byte input = new Byte[20];
     fis.read(input);
          
     //由于所读取内容为文本，转化为字符串
     String inputString = new String(input); //后面可以指定编码方式

     System.out.println("inputString");
  }
}

//FileOutputStream 

import java.io.FileOutputstream; 
import java.io.IOException; 
import java.io.FileNotFoundException;

public class WriteByteStream{
   public static void main(String args[]){
     
      //指定写出的文件夹
      FileOutputStream fos = new FileOutputStream("text.txt");
    
      //调用write方法，首先要有待写入的数据
      String outputString = "lalala啦啦啦123";

      //可以直接从当前的字符串中获得字节数组
      byte output[] = outputString.getBytes("UTF-8");//调用getbytes()方法

      fos.write(output);
  }  
}

 

//字节流的拷贝

//打开要拷贝的文件
 FileInputStream fis = new  FileInputStream (“1.txt”);
 FileOutputStream fos = new  FileOutputStream ("copy1.txt");

//调用方法


//定义字节数组：为避免数组过小，造成拷贝不完全，需要循环读取
//read方法返回值为已从文件读取到的数据值；若返回-1，则说明已读到文件末尾

byte input[] = new Byte(50);

while(fis.read(input) != -1)
{
    fos.write(input);

}

//记得关闭
fis.close();
fos.close();

system.out.println("OK!");

 

 2.带有缓冲的字节流的读入，写出(文件容量大时高效)

//1.使用带缓冲区的字节流来进行读入，拷贝

FileInputStream fis = new  FileInputStream("Movio.mp4);//2.从这个文件中获得输入字节

//3.创建一个带缓冲的输入字节流，传入的参数为输入流，即当前的FileInputStream
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);//12.还可以传入参数：缓冲区大小

//8.进行文件的拷贝：
FileOutputStream fos = new FileOutputStream ("newMovio.mp4);
BufferedoutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);//9.带上缓冲区


//4.调用read方法，首先创建字符数组,文件里的数据就读入到这个数组
byte input[] = new byte(100);

int count = 0;//7.定义整型来统计读入了多少字节

while(bis.read(input) != -1){  5.//依旧使用循环，避免读取不完整
   bos.write(input);//10.写出字节流
     count++;
}

//6.关闭文件时：先打开的后关闭
bis.close();
fis.close();
bos.close();//11.关闭也一样
fos.close();


sysytem.out.println("共读取了："+count +"次！");

2.1缓冲区做优化：///////////////////////////////////

二：字符流

1.使用字符流读写数据

 

六：争议

字节流在操作的时候本身是不会用到缓冲区（内存）的，是与文件本身直接操作的，而字符流在操作的时候是使用到缓冲区的

字节流在操作文件时，即使不关闭资源（close方法），文件也能输出，但是如果字符流不使用close方法的话，则不会输出任何内容，说明字符流用的是缓冲区，并且可以使用flush方法强制进行刷新缓冲区，这时才能在不close的情况下输出内容