IO流——字节输出流、字符输出流

清疚 2022-12-08 04:56 189阅读 0赞

# 1、IO概述 #

## 1.1、什么是IO ##

当你编辑一个文本文件，如果忘记了Ctrl+s，可能文件编辑的内容就丢失了；当你的电脑上插入一个U盘，可以把一个视频文件或其他任何文件拷贝到你的电脑硬盘上。那么数据都是在哪些设备上存储的？硬盘、U盘、光盘、内存等。  
我们把这种数据的传输，可以看作是一种数据的流动，按照流动的方向，以内存为基准，分为：输入input和输出output，即流向内存的是输入流，流出内存的是输出流。  
java中I/O操作主要是指使用java.io包下的类，进行输入，输出的操作。输入也叫读取数据，输出也叫作写出数据。

## 1.2、IO的分类 ##

根据数据的流向分为：输入流和输出流

1.  输入流：把数据从其他设备上读取到内存中的流
2.  输出流：把数据从内存中写出到其他设备上的流

根据数据的类型划分：字节流和字符流

1.  字节流：以字节为单位，读写数据的流
2.  字符流：以字符为单位，读写数据的流

## 1.3、IO流的顶级父类 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th></th> 
   <th>输入流</th> 
   <th>输出流</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>字节流</td> 
   <td>字节输入流：InputStream</td> 
   <td>字节输出流:OutputStream</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>字符流</td> 
   <td>字符输入流：Reader</td> 
   <td>字符输出流:Writer</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 2、字节流 #

## 2.1、一切皆为字节 ##

一切文本数据(文本、图片、视频等)在存储时，都是以二进制数字的形式保存的，都是一个一个的字节，那么传输时一样如此。所以，字节流可以传输任意文件数据，在操作流的时候，我们要时刻牢记，无论使用什么样的流对象，底层传输的始终为二进制的数据。

## 2.2、字节输出流【OutputStream】 ##

java.io.OutputStream 抽象类是表示字节输出流的所有类的超类，将指定的字节信息写出到目的地，它定义了字节输出流的基本共性功能方法。

1.  public void close()：关闭此输出流并释放此流相关的任何系统资源
2.  public void flush()：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出
3.  public void write(byte\[\]b)：将b.length个字节从指定的字节数组写出到目的地
4.  public void write(byte\[\]b,int off,int len)：从指定的字节数组写出len字节，从偏移量off开始。
5.  public abstract void write(int b)：将指定的字节输出流

【close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源】

## 2.3、FileOutputStream类 ##

java.io.FileOutputStream继承了OutputStream，用于将数据写出到文件

### 构造方法 ###

1.  public FileOutputStream(File file)：创建文件输出流以写入指定的File对象
2.  public FileOutputStream(File file, boolean append) 创建文件输出流以写入指定的File对象，true表示采用追加模式，false采用覆盖模式
3.  public FileOutputStream(String name)：创建文件输出流以指定的名称写入文件。

package com.bdit;
    
    import java.io.File;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    
    /*
    FileOutputStream字节输出流
     */
    public class Demo1 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            FileOutputStream fos=null;
            try {
        
                //创建对象
                fos = new FileOutputStream(new File("E:\\a.txt"),true);
                fos.write(97);
                fos.write(98);
                fos.write(99);
                fos.write('w');
                fos.write(49);
                //一个汉字占两个字节，所以如果写中文就会乱码
                fos.write('博');
                //
                fos.write("zhangsan".getBytes());
                fos.write("博道IT实训".getBytes());
    
                byte[]b="abcde".getBytes();
                fos.write(b,2,2);
    
                //windows系统里，换行符是\r\n
                fos.write("\r\n".getBytes());
                fos.write("javase".getBytes());
    
    
            }catch (FileNotFoundException e){
        
                e.printStackTrace();
            } catch (IOException e) {
        
                e.printStackTrace();
            }finally {
        
                try {
        
                    //关闭
                    fos.close();
                }catch (IOException ce){
        
                    ce.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

【步骤：  
1、 准备一个字节输出流对象，并指定文件  
2、 调用write方法，写数据  
3、 调用flush方法，刷新  
4、 在finally代码块中，关闭IO流对象，以释放所占的内存资源  
】

## 2.4、字节输入流【InputStream】 ##

java.io.InputStream抽象类是表示字节输入流的所有类的超类，可以读取字节信息到内存中，它定义了字节输入流基本共性的方法

1.  public void close()：关闭此输入流对象释放资源
2.  public abstract int read()：从输入流中读取一个字节
3.  public int read(byte\[\]b)：从输入流中读取一些字节，并将它们存储到字节数组b中

## 2.5、FileInputStream类 ##

java.io.FileInputStream类是文件输入流，从文件中读取字节

### 构造方法 ###

1.  public FileInputStream(File file): 通过打开与实际文件的连接创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的 File对象 file命名。
2.  public FileInputStream(String name)：通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的路径名 name命名。

package com.bdit;
    
    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.IOException;
    
    /*
    FileInputStream字节输入流
     */
    public class Demo2 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            FileInputStream fis=null;
            try {
        
                fis = new FileInputStream(new File("E:\\a.txt"));
                fis.skip(5);
    
                //读取数据，read方法返回的是一个字节
                int i=fis.read();
    
                while (i!=-1){
        
                    System.out.println((char)i);
                    i=fis.read();
                }
            }catch (FileNotFoundException ce){
        
                ce.printStackTrace();
            }catch (IOException ce){
        
                ce.printStackTrace();
            }finally {
        
                try {
        
                    fis.close();
                }catch (IOException ce){
        
                    ce.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

package com.bdit;
    
    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.IOException;
    
    public class Demo3 {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            FileInputStream fis=new FileInputStream(new File("E:\\a.txt"));
            byte[]b=new byte[2];
            int i;
            while((i=fis.read(b))!=-1){
        
                System.out.println(new String(b));
            }
            fis.close();
        }
    }

## 2.6、通过字节输入输出流实现图片的复制 ##

package com.bdit;
    
    import java.io.*;
    
    /*
    使用字节输入输出流实现对图片的复制
     */
    public class Demo4 {
        
        public static void main(String[] args) throws IOException {
        
            FileInputStream fis=null;
            FileOutputStream fos=null;
            fis=new FileInputStream(new File("d:\\banner4.jpg"));
            fos=new FileOutputStream(new File("e:\\demo.jpg"));
            int len;
            byte[]b=new byte[1024];
            while((len=fis.read(b))!=-1){
        
                fos.write(b,0,len);
            }
            //关闭资源 关闭原则：先开后关，后开的先关
            fos.close();
            fis.close();
        }
    }

【字节流只适合用于操作，图片、视频、音频等以字节为单位存储数据的文件，不适合操作文本文件】

# 3、字符流 #

当使用字节流读取文本文件时，可能会有一个小问题，就是遇到中文字符时，可能不会显示完整的字符，那是因为一个中文字符占用两个字节存储。所以java提供了字符流，以字符为单位读写数据，专门用于处理文本文件的。

## 3.1、字符输入流【Reader】 ##

java.io.Reader抽象类是表示用于读取字符的所有类的超类，可以读取字符信息到内存中，它定义了字符输入流的基本方法

1.  public void close()：关闭对象释放所占的系统资源
2.  public int read()：读取一个字符
3.  public int read(char\[\] buf)：从输入流中读取一些字符，存储到字符数组中。

## 3.2、FileReader类 ##

java.io.FileReader类是读取字符文件的类，构造方法使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

1.  字符编码：字节与字符的对应规则，Windows系统的中文编码默认是GBK编码表，IDEA中UTF-8
2.  字节缓冲区：一个字节数组，用来临时存储字节数据的

### 构造方法 ###

1.  FileReader(File file)：创建一个新的 FileReader ，给出 File读取。
2.  FileReader(String fileName)：创建一个新的 FileReader ，给定要读取的文件的名称。

package com.bdit;
    
    import java.io.File;
    import java.io.FileReader;
    import java.io.IOException;
    
    /*
    FileReader 字符输入流
     */
    public class Demo5 {
        
        public static void main(String[] args)throws IOException {
        
            FileReader fr=new FileReader(new File("e:\\a.txt"));
            int len;
            char[]cbuf=new char[2];
            while((len=fr.read(cbuf))!=-1){
        
                //System.out.println((char)len);
                System.out.println(new String(cbuf));
            }
            fr.close();
        }
    }

## 3.3、字符输出流【Writer】 ##

java.io.Writer抽象类是表示用于写出字符流的所有类的超类，将指定的字符信息写出到目的，它定义了字节输出流的基本方法：

1.  void write(int c)：写入单个字符
2.  void write(char\[\]cbuf)：写入字符数组
3.  abstract void write(char\[\]cbuf,int off,int len)：写入字符数组的某一部分，off数组的开始位置，len写的字符个数
4.  void write(String str)：写入字符串
5.  void flush()：刷新该流的缓冲
6.  void close()：关闭对象，释放资源

## 3.4、 FileWriter类 ##

java.io.FileWriter类是写出字符到文件的类，构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

### 构造方法 ###

1.  FileWriter(File file) 给一个File对象构造一个FileWriter对象。
2.  FileWriter(File file, boolean append) 给一个File对象构造一个FileWriter对象。
3.  FileWriter(String fileName) 构造一个给定文件名的FileWriter对象。
4.  FileWriter(String fileName, boolean append) 构造一个FileWriter对象，给出一个带有布尔值的文件名，表示是否附加写入的数据。

package com.bdit;
    
    import java.io.File;
    import java.io.FileWriter;
    import java.io.IOException;
    
    /*
    FileWriter字符输出流
     */
    public class Demo6 {
        
        public static void main(String[] args)throws IOException {
        
            FileWriter fw=new FileWriter(new File("e:\\a.txt"));
            fw.write("张高三李四");
            fw.write(48);
            fw.write(new char[]{
        'a','b','c'});
            
            fw.close();
        }
    }

### 关闭和刷新 ###

因为内置缓冲区的原因：如果不关闭输出流，无法写出字符到文件中，但是关闭的流对象，是无法继续写出数据的，如果我们既要写出数据，又想继续使用流，就需要flush方法了。

1.  flush：刷新缓冲区，流对象可以继续使用
2.  close：先刷新缓冲区，然后通知系统释放资源，流对象不可再用