Java IO详解

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java IO详解相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

什么是I/O流?

I:Input O:Output
通过IO可以完成硬盘文件的读和写。
IO流又叫输入输出流 ,输入和输出均是以内存作为参照物。

I/O流的分类?
1.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,或者叫做读。从内存中出来,叫做输出,或者叫做写。

2.按照读取数据方式不同进行分类:
  1. 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个二进制位。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,视频文件。
    example:假设文件file1.txt,采用字节流的话是这样读的:
    a中国bo张三fe:
    第一次读: 一个字节,正好读"a"。
    第二次读:一个字节,正好读到"中"字符的一半。
    第三次读: 一个字节,正好读到"中字符的另外一半。
  2. 按照字符的方式读取数据, 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。
    example:假设文件file1.txt,采用字符流的话是这样读的:
    a中国bo张三fe:
    第一次读:'a’字符('a’字符在windows系统中占用1个字节。)
    第二次读:'中’字符('中’字符在windows系统中占用2个字节。)
    综上所述:流的分类
    输入流、输出流、字节流、字符流
Java IO流这块有四大家族(首领):(均是抽象类)

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
所有的流都实现了:java.io.Colseable接口,都是可关闭的,都有close()方法. 流毕竟是一个管道,这个是内存和硬盘之间的通道,养成一个好习惯,用完流将其关闭。
所有的输出流都实现了:
java.io.Flushable接口,都是可刷新的,都有flush()方法。养成一个好习惯,输出流在最终输出之后,一定要记得flush()刷新一下。这个刷新表示将通道/管道当中剩余未输出的数据强行输出完(清空管道!)刷新的作用就是清空管道。如果没有flush()可能会导致数据丢失.
注意:在java中只要"类名"以Stream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   (用得最多)
java.io.FileOutputStream  (用得最多)
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.BufferedOutputStream

数据流专属:
java.io.DataInpoutStream
java.io.DataOutputStream

标准输出流:
java.io.PrintWriter
java.io.PrintStream
    
对象专属流:(掌握)
java.io.ObjectInputStream
java.io.ObjectOutputStream
FileInputStream

IDEA的默认路径是整个工程下的包

  1. 文件字节输入流,万能的,任何类型的文件都可以采用这个流来读
  2. 字节的方式,完成输入的操作,完成读的操作(硬盘 —> 内存)
    example1:
      FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\\\Desktop\\\\temp.txt");
        // 开始读
        int read = fis.read(); // read是读到的字节大小
        int read1 = fis.read(); // read1是读到的字节大小
        // 如果读不到数据  则返回负一
        System.out.println(read);
        System.out.println(read1);
        fis.close();

note:

  1. idea会自动把\\编程\\,因为java中****表示转义,故路径处采用的是\\
  2. 读到文件末尾时read()方法会返回-1
    example2: 对example1进行改进,采用循环的方式!
   FileInputStream fis = null;
        // 指向一个文件
        fis = new FileInputStream("D:\\\\Desktop\\\\temp.txt");
        while(true)
            int read = fis.read();
            if(read==-1)  // 读到末尾的时候返回值为-1
                break;
            
            System.out.println(read);
        
        if(fis != null)
            fis.close();
        

该程序的缺点:一次读取一个字节byte,这样内存和硬盘交互太频繁,基本时间/资源都耗费在交互上面了,能不能一次性读取多个字节呢?
example3:

 * int read(byte[] b)
 *  一次最多读取b.length个字节
 *  减少硬盘和内存的交互,提高程序的执行效率
 *byte[]数组当中读
		FileInputStream fis = null; // 创建一个流
        // IDEA默认的当前路径在哪里?
        // 工程Project的根就是IDEA的默认当前路径。
        fis =  new FileInputStream("tempfile");
        // 开始读  采用byte数组  一次读取多个字节。最多读取数组.length个字节.
        byte[] bytes = new byte[4]; // 准备一个4长度的byte数组,一次最多读取4个字节
        // 返回读到的字节数量(不是字节本身)(把数据读取到了byte数组当中)
        int readCount = fis.read(bytes); // 4
        //System.out.println(new String(bytes)); // 将字节数组全部转换成字符串
        // 不应该全部转换,应该是读取了多少字节,转换多少个
        System.out.println(new String(bytes,0,readCount));
        System.out.println(readCount);
        readCount = fis.read(bytes); // 2
        System.out.println(new String(bytes,0,readCount));
        System.out.println(readCount);
        readCount = fis.read(bytes); // -1 (一个字节都没有读到)
        System.out.println(new String(bytes,0,readCount));
        System.out.println(readCount);

当read方法中的参数为byte[]数组时,该方法的返回值为byte[]数组在文件中读取的字节数量,而此时的byte[]数组中的内容为在目标文件中所读取的内容。
example4: 建议使用这种方式读取

 FileInputStream fis = null;
        fis = new FileInputStream("tempfile");
        // 准备一个byte数组
        byte[] bytes = new byte[4];
        int readCount;
        while((readCount = fis.read(bytes))!=-1)
            // 把byte数组转换成字符串,读到多少个转换多少个
            System.out.print(new String(bytes,0,readCount));
        
        if(fis!=null)
            fis.close();
        

补充:FileInputStream类的其它方法:

*      int available();  // 返回流当中的剩余的没有读到的字节数量
*      long skip(long n); // 跳过几个字节不读
 FileInputStream fis = null;
        fis = new FileInputStream("tempfile");
        System.out.println("总字节数量:"+fis.available());
         fis.skip(3);
        System.out.println(fis.read());
FIleOutputStream

文件字节输出流,负责写,从内存到硬盘
example:

  FileOutputStream fos = null;
         // myfile文件不存在的时候会自动新建!
//         fos = new FileOutputStream("myfile");
        // 不清空原文件的方式写入  则选择以追加的方式写入  不会清空原文件内容
        fos = new FileOutputStream("myfile1",true); // true表示追加
         // 开始写
        byte[] bytes = 97,98,99,100;
        // 将byte数组全部写出
        fos.write(bytes); // abcd
        // 将byte数组的一部分写出
        fos.write(bytes,0,2); //ab
        // 以上两种方式都是将原文件清空之后再写入的(谨慎使用)
         // 写完之后,一定要刷新
        String s = "我是一个中国人,我骄傲";
        // 将字符串转换为byte数组
        byte[] bytes1 = s.getBytes();
        fos.write(bytes1);
        fos.flush();

*** note :
以不清空原文件的方式写入。选择以追加的方式写入,需要在创建流对象的时候引入
参数true
*表示以追加的方式写入硬盘。

文件的复制

原理图如下:

文件的拷贝,是先从硬盘中读取到文件里面,再通过内存写入硬盘从而完成文件的复制。使用FileInputStream + FileOutputStream 完成文件的拷贝拷贝的过程应该一边读,一边写。使用以上字节流拷贝文件的时候,文件的类型随意,万能的,什么样的文件都能拷贝。
example1:使用FileInputStream + FileOutputStream 进行拷贝

FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        // 创建一个输入流对象
        fis = new FileInputStream("myfile");
        // 创建一个输出流对象
        fos = new FileOutputStream("myfile2");
        // 最核心的: 一边读,一边写(1024个字节是1kb)
        byte[] bytes = new byte[1024 * 1024]; // 一次拷贝1M
        int readCounts = 0;
        while((readCounts = fis.read(bytes)) != -1)
            fos.write(bytes,0,readCounts);
        
        // 刷新,输出流最后要刷新
        fos.flush();
        fis.close();
        fos.close();

example2:使用FIleReader + FileWriter进行拷贝(只能拷贝普通文件)

        FileReader fileReader = null;
        FileWriter fileWriter = null;
        // 创建一个输入流
        fileReader = new FileReader("myfile");
        // 创建一个输出流(没有文件会先自己创建)
        fileWriter = new FileWriter("myfile00");
        char[] chars = new char[1024*1024];
        int readCounts = 0;
        while((readCounts = fileReader.read(chars))!=-1)
            fileWriter.write(chars,0,readCounts);
        
        fileWriter.flush();
        fileReader.close();
        fileWriter.close();
FIleReader

文件字符输入流。只能读取普通文本
example:

FileReader reader = null;
        // 创建文件字符输入流
        reader = new FileReader("tempfile");
        // 开始读
        char[] chars = new char[10];
        int readCounts = 0;
        while((readCounts = reader.read(chars)) != -1)
            System.out.print(new String(chars,0,readCounts));
        
        reader.close();

因为是字符输入流,故此处创建的是char[]数组而不是byte[]数组

FileWriterTest

文件字符输出流,写。只能输出普通文本
example:

        FileWriter out = null;
        // 初始化一个文件字符输出流对象
        out = new FileWriter("file"); // 不想清空 一直累加的话  可以在此处加true
        // 开始写
        char[] chars = '我','是','中','国','人';
        // 刷新
        out.write(chars);
        out.write(chars,0,2);
        out.write("我是一名java工程师!");
        out.flush();

note: FileReader和FileWriter操作普通文本挺在行,但是操作其它非普通文本文件不在行(word不是普通文本,普通文本也与文件后缀名无关)

BufferedReader

带有缓冲区的字符输入流,使用这个流的时候不需要自定义char数组,或者说不需要自定义byte数组,自带缓冲。
example1

  FileReader fileReader = new FileReader("myfile");
        // 当一个流的构造方法中需要一个流的时候,这个被传进来的流叫做: 节点流.
        // 外部负责包装的这个流,叫做:包装流,还有一个名字叫做 : 处理流
        // 像当前这个程序来说: FileReader就是一个节点流。BufferedReader就是包装流/处理流。
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);

//        // 读第一行
//        String s = bufferedReader.readLine();
//        System.out.println("第一行: "+s);
//
//        // 读第二行
//        String s1 = bufferedReader.readLine();
//        System.out.println("第二行:"+s1);

        // 循环读出来   这种方式  读到末尾返回值为null
        // readLine() 方法读取一个文本行,但不带换行符。
        String s ;
        while((s = bufferedReader.readLine())!=null)
            System.out.println(s);
        
        // 关闭流
        // 对于包装流来说,只需要关闭最外层流就行,里面的节点流会自动关闭!
        bufferedReader.close();

节点流:当一个流的构造方法中需要一个流的时候,这个被传进来的流叫做
包装流:外部负责包装的这个流,又叫处理流
example2:

 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader((new FileInputStream("myfile"))));
        String line = null;
        while((line=br.readLine())!= null) // 一行一行的读  没有读到null就代表读到了
            System.out.println(line);
        
BufferedWriter

带有缓冲区的字符输出流

      BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("copy1",true)));
        bw.write("hello world");
        bw.write("\\n");
        bw.write("i love you");
        // 刷新(输出流好习惯)
        bw.flush();
        // 关闭最外层
        bw.close();
DataOutputStream

这个流可以将数据连同数据的类型一并写入文件,但是这个文件不是普通文本文档。

 // 创建数据专属的字节输出流
        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data"));
        // 写数据
        byte b =100;
        short s =200;
        int i =300;
        long l = 400L;
        float f =3.0f;
        double d = 3.14;
        boolean sex = false;
        char c = 'a';
        // 写
        dos.writeByte(b);
        dos.writeShort(s);
        dos.writeInt(i);
        dos.writeFloat(f);
        dos.writeBoolean(sex);
        dos.writeDouble(d);
        dos.flush();
        dos.close();
DataInputStream

数据字节写入流,DataOutputStream写的文件,只能使用DataInputStream去读,并且读的时候需要提前知道写入的顺序。读的顺序和写的顺序一致,才可以正确取出数据。
example:

 DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data"));
        // 开始读
        Byte b = dis.readByte();
        Short s = dis.readShort();
        int i = dis.readInt();
        Float f = dis.readFloat();
        Boolean sex = dis.readBoolean();
        Double d = dis.readDouble();

        System.out.println(b);
        System.out.println(s);
        System.out.println(i);
        System.out.println(f);
        System.out.println(sex);
        System.out.println(d);
PrintStream

标准字节的输出流,默认输出到控制台,也就是我们常用的System.out.println()方法
example1:

 // 联合起来写
        System.out.println("hello world");
        // 分开写
        PrintStream out = System.out;
        out.println("hello zhangsan");
        out.println("hello lisi");
        out.println("hello wangwu");

example2: 日志框架的实现原理:

 PrintStream log = new PrintStream(new FileOutputStream("log"));
        // 修改输出方向,将输出方向修改到"log"文件。
        System.setOut(log);
        // 再输出
        System.out.println("hello jingjing");
        System.out.println("hello xiangzheng");
        System.out.println("hello gege");

setOut方法改变输出流的方向
example3:日志框架的实现原理:

public class LogUtil 
    /**
     * 自己实现 记录日志的方法
     * @param msg
     */
    public static void log(String msg) 
        try 
            // 指向一个日志文件
            PrintStream ps = new PrintStream(new FileOutputStream("log.txt",true));
            // 改变流的输出方向
            System.setOut(ps);
            // 获取系统当前时间
 

Java IO详解(四)------字符流

1.字符输出流:Writer

FileWriter 是Writer的子类,以FileWriter 为例把字符串写入到文件

package stream;

import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.Writer;

/***
 * @ClassName: FileWriter
 * @Description: TODO
 * @Auther: chujiu
 * @Date: 2020/6/9
 * @version : V1.0
 */
public class FileWriterDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //1、创建源
        File srcFile = new File("G:" + File.separator + "javabased" + File.separator + "JavaTest" + File.separator + "java.txt");

        //2、创建字符输出流对象
        Writer out = new FileWriter(srcFile);

        //3、具体的 IO 操作
        /***
         * void write(int c):向外写出一个字符
         * void write(char[] buffer):向外写出多个字符 buffer
         * void write(char[] buffer,int off,int len):把 buffer 数组中从索引 off 开始到 len个长度的数据写出去
         * void write(String str):向外写出一个字符串
         */
        //void write(int c):向外写出一个字符
        out.write(65);//将 A 写入 java.txt 文件中

        //void write(char[] buffer):向外写出多个字符 buffer
        out.write("Aa帅锅".toCharArray());//将 Aa帅锅 写入 java.txt 文件中

        //void write(char[] buffer,int off,int len)
        out.write("Aa帅锅".toCharArray(), 0, 2);//将 Aa 写入java.txt文件中

        //void write(String str):向外写出一个字符串
        out.write("Aa帅锅");//将 Aa帅锅 写入 java.txt 文件中

        //4、关闭流资源
        /***
         * 注意如果这里有一个 缓冲的概念,如果写入文件的数据没有达到缓冲的数组长度,那么数据是不会写入到文件中的
         * 解决办法:手动刷新缓冲区 flush()
         * 或者直接调用 close() 方法,这个方法会默认刷新缓冲区
         */
        out.flush();
        out.close();
    }
}

 

2.字符输入流:Reader

FileReader 是Reader子类,以FileReader 为例进行文件读取

package stream;

import java.io.*;

/***
 * @ClassName: FileReaderDemo
 * @Description: TODO
 * @Auther: chujiu
 * @Date: 2020/6/9
 * @version : V1.0
 */
public class FileReaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //1、创建源
        File srcFile = new File("G:" + File.separator + "javabased" + File.separator + "JavaTest" + File.separator + "java.txt");

        //2、创建字符输出流对象
        Reader in = new FileReader(srcFile);

        //3、具体的 IO 操作
        /***
         * int read():每次读取一个字符,读到最后返回 -1
         * int read(char[] buffer):将字符读进字符数组,返回结果为读取的字符数
         * int read(char[] buffer,int off,int len):将读取的字符存储进字符数组 buffer,返回结果为读取的字符数,从索引 off 开始,长度为 len
         *
         */
        //int read():每次读取一个字符,读到最后返回 -1
        int len = -1;//定义当前读取字符的数量
        while ((len = in.read()) != -1) {
            //打印 a.txt 文件中所有内容
            System.out.print((char) len);
        }

        //int read(char[] buffer):将字符读进字符数组
        char[] buffer = new char[10]; //每次读取 10 个字符
        while ((len = in.read(buffer)) != -1) {
            System.out.println(new String(buffer, 0, len));
        }

        //int read(char[] buffer,int off,int len)
        while ((len = in.read(buffer, 0, 10)) != -1) {
            System.out.println(new String(buffer, 0, len));
        }

        //4、关闭流资源
        in.close();
    }
}

 

3.用字符流完成文件的复制

package stream;

import java.io.*;

/***
 * @ClassName: FileCopying
 * @Description: TODO
 * @Auther: chujiu
 * @Date: 2020/6/9
 * @version : V1.0
 */
public class FileCopying {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        /**
         * 将 a.txt 文件 复制到 b.txt 中
         */
        //1、创建源和目标
        File srcFile = new File("G:" + File.separator + "javabased" + File.separator + "JavaTest" + File.separator + "a.txt");
        File descFile = new File("G:" + File.separator + "javabased" + File.separator + "JavaTest" + File.separator + "b.txt");

        //2、创建字符输入输出流对象
        Reader in = new FileReader(srcFile);
        Writer out = new FileWriter(descFile);

        //3、读取和写入操作
        char[] buffer = new char[10];//创建一个容量为 10 的字符数组,存储已经读取的数据
        int len = -1;//表示已经读取了多少个字节,如果是 -1,表示已经读取到文件的末尾
        while((len=in.read(buffer))!=-1){
            out.write(buffer, 0, len);
        }

        //4、关闭流资源
        out.close();
        in.close();
    }
}

 

以上是关于Java IO详解的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

java的IO详解

Java实现文件写入——IO流(输入输出流详解)

Java-IO 输入输出流详解

详解Java中的BIONIOAIO

详解Java中的BIONIOAIO

基于JavaSE阶段的IO流详解