Java IO流--概述

朱雀 2021-05-03 15:50 478阅读 0赞

## 一. 概述 ##

*  IO流用来处理设备之间的数据传输
 *  Java对数据的操作是通过流的方式，流中保存的实际上全都是字节文件
 *  Java用于操作流的对象都在IO包中
 *  流按操作数据分为两种：字节流与字符流
 *  流按流向分为：输入流，输出流  
    ![这里写图片描述][SouthEast]

**字节流与字符流的区别：**  
1. 字符流处理的单元为2个字节的Unicode字符，分别操作字符、字符数组或字符串，而字节流处理单元为1个字节，操作字节和字节数组。所以字符流是由Java虚拟机将字节转化为2个字节的Unicode字符为单位的字符而成的，对多国语言支持性比较好。  
2. 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  
3. 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

## 二. 字符流 ##

字符流有两个抽象基类：Reader和Writer，分别对应各自的实现类  
**1.. FileReader 和 FileWriter**

//将test.txt的内容追加到copy.txt中
    import java.io.*;
    public class FileWriterDemo {
    
        public static void main(String[] args) 
        {
            FileReader fr = null;
            FileWriter fw = null;
            char[] buf = new  char[1024];
            try
            {
                fr = new FileReader("e://test.txt");   
                fw = new FileWriter("e://copy.txt",true); //标识true，则为追加写
                int len = 0;
                while((len=fr.read(buf))!=-1)  //read方法:将字符读入数组,返回读取的长度，读到结尾则返回-1
                {
                    fw.write(new String(buf,0,len));
                }
            }
            catch (IOException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
            finally
            {
                try
                {
                    if(fr!=null)
                        fr.close();             
                }
                catch (IOException e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }
                try
                {
                    if(fw!=null)
                        fw.close();             
                }
                catch (IOException e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }
            }       
        }
    }

**2.. 字符流缓冲区 BufferedWriter 和 BufferedReader**  
缓冲区的出现是为了提高流的操作效率而出现的，所以在创建缓冲区之前，必须要先有流对象。  
通过缓冲区操作字符，底层还是用数组暂时进行存储，是**增强功能**的包装类  
BufferedWriter里特有方法：void newLine() 写入一个行分隔符  
BufferedReader里特有方法：String readLine() 读取一个文本行

import java.io.*;
    
    public class FileWriterDemo {
    
        public static void main(String[] args) {
            BufferedReader br  = null;
            BufferedWriter bw = null;
            try{
                br = new BufferedReader(new FileReader("e://test.txt"));            
                bw = new BufferedWriter(new FileWriter("e://copy.txt"));
                int len = 0;
                while((len=br.read())!=-1)
                    bw.write(len);
            }catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally{
                try {
                    bw.close();
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

## 三. 字节流 ##

对音频文件、图片、歌曲等的操作用字节流好点  
字节流有两个抽象基类：InputStream 和 OutputStream，分别对应各自的实现类  
**1..FileInputStream 和 FileOutputStream**  
**2.. 字节流缓冲区 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream**

## 四. 转换流 ##

import java.io.*;
    
    public class TransStreamDemo {
        public static void main(String[] args)
        {
            InputStream in = System.in;  //获取键盘录入对象，System.in输入的是字节流
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in); //传入字节流对象，得到字符流对象
            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);  //字符流缓冲区，对字符流进行装饰
    
            OutputStream out = System.out; //控制台输出对象，System.out输出的是字节流
            OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out);  //转为字符流
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);  //字符流缓冲区
            try {
                String line = null;
                while((line = br.readLine())!=null)  //从字符流缓冲区读取一行
                {
                    if(line.equals("over"))
                        break;
                    bw.write(line.toUpperCase());  //变成大写后写入缓冲区
                    bw.newLine();
                    bw.flush();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }finally{
                try {
                    bw.close();
                    br.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

**转换流最常见的应用在于字符编码的解析与处理：**  
java的文本（char)是16位无符号整数，是字符的unicode编码（双字节编码)；文件是byte位的的数据序列；文本文件是文本（char）序列按照某种编码方案(utf-8,utf-16be,gbk）序列化为byte的存储结构  
\- InputStreamReader 是字节流通向字符流的桥梁，可以完成byte流解析为char流，按照编码解析，即为字节流指定字符集，得到指定编码的字符，缺省为平台默认的字符集  
\- OutputStreamWriter 是字符流通向字节流的桥梁，可以提供char流到byte流，使用指定的 charset 将要写入流中的字符编码成字节，即以对字节流的操作方式，操作字符流，得到指定编码的字符进行输出，缺省为平台默认的字符集

import java.io.*;
    public class TransTest {
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("E:\\BufferedReaderDemo.java"),"utf-8");
            BufferedReader bis = new BufferedReader(isr);
            String t = null;
            while((t=bis.readLine())!=null)
            {
                System.out.println(t);
            }
        }
    }

平台默认的字符集是GBK，使用utf-8进行解析产生乱码

![这里写图片描述][SouthEast 1]

import java.io.*;
    public class TransTest {
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("E:\\BufferedReaderDemo.java"));  //源
            OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("E:\\test.java"),"utf-8"); //指定编码方式写入文件
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
            String line = null;
            while((line=br.readLine())!=null)
            {
                bw.write(line);
                bw.newLine();
                bw.flush();
            }
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("E:\\test.java"),"utf-8");  //同样用utf-8读
            BufferedReader bis = new BufferedReader(isr);
            String t = null;
            while((t=bis.readLine())!=null)
            {
                System.out.println(t);
            }
        }
    }

使用utf-8编码方式写入文件，得到指定编码格式的文件，使用utf-8方式读取进行验证发现没有乱码。而使用平台默认的gbk编码读取则产生乱码

![这里写图片描述][SouthEast 2]

[SouthEast]: /images/20210502/b9e976bcd8b644d5b06d0a42b5ce3d19.png
[SouthEast 1]: /images/20210502/ee1c6b553c5941829193812b9a908de9.png
[SouthEast 2]: /images/20210502/550af2b64eb445eeab59b22a1a0f3a7a.png