Java基础之IO流（二）！！

怼烎@ 2023-10-13 23:47 3阅读 0赞

## I/O 工作原理 ##

### 磁盘I/O ###

> tips: DMA：全称叫直接内存存取（Direct Memory Access），是一种允许外围设备（硬件子系统）直接访问系统主内存的机制。基于 DMA 访问方式，系统主内存与硬件设备的数据传输可以省去CPU 的全程调度

**特点**

> 读写操作基于系统调用实现
> 
> 读写操作经过用户缓冲区，内核缓冲区，应用进程并不能直接操作磁盘
> 
> 应用进程读操作时需阻塞直到读取到数据

## 网络I/O ##

**特点**

> 网络I/O读写操作经过用户缓冲区，Sokcet缓冲区
> 
> 服务端线程在从调用recvfrom开始到它返回有数据报准备好这段时间是阻塞的，recvfrom返回成功后，线程开始处理数据报

## 字节流 ##

在上一篇中，我们一直都是在操作文件或者文件夹，并没有给文件中写任何数据。现在我们就要开始给文件中写数据，或者读取文件中的数据

### 字节输出流OutputStream ###

OutputStream此抽象类，是表示输出字节流的所有类的超类。操作的数据都是字节，定义了输出字节流的基本共性功能方法 输出流中定义都是写write方法

### FileOutputStream类 ###

OutputStream有很多子类，其中子类FileOutputStream可用来写入数据到文件 FileOutputStream类，即文件输出流，是用于将数据写入 File 的输出流

### 将数据写到文件中 ###

> /\*\*
> 
> \* 将数据写到文件中
> 
> \*/
> 
> public static void test1() throws IOException \{
> 
> // 创建存储数据的文件
> 
> File file = new File("e:\\\\file.txt");
> 
> // 创建一个用于操作文件的字节输出流对象。一创建就必须明确数据存储目的地。
> 
> // 输出流目的是文件，会自动创建。如果文件存在，则覆盖。
> 
> FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
> 
> // 写入数据
> 
> byte\[\] data = "abcde".getBytes();
> 
> // 调用父类的write方法
> 
> fos.write(data);
> 
> // 关闭流资源
> 
> fos.close();
> 
> \}

我们直接new FileOutputStream(file)这样创建对象，写入数据，会覆盖原有的文件，那么我们想在原有的文件中续写内容怎么办呢？

### 给文件中续写数据和换行 ###

> /\*\*
> 
> \* 给文件中续写数据和换行
> 
> \*/
> 
> public static void test2() throws IOException \{
> 
> File file = new File("e:\\\\file.txt");
> 
> // append true 表示可追加，默认是false
> 
> FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file, true);
> 
> String str = "\\r\\n" + "Hello";
> 
> // 调用父类的write方法
> 
> fos.write(str.getBytes());
> 
> // 关闭流资源
> 
> fos.close();
> 
> \}

### 字节输入流InputStream ###

InputStream此抽象类，是表示字节输入流的所有类的超类，定义了字节输入流的基本共性功能方法

> int read():读取一个字节并返回，没有字节返回-1
> 
> int read(byte\[\]): 读取一定量的字节数，并存储到字节数组中，返回读取到的字节数

### FIleInputStream 类 ###

InputStream有很多子类，其中子类FileInputStream可用来读取文件内容 FileInputStream 从文件系统中的某个文件中获得输入字节

在读取文件中的数据时，调用read方法，实现从文件中读取数据 如果返回的是-1，说明流已经读完了

### 读取文件内容 ###

> /\*\*
> 
> \* 读取文件内容
> 
> \*/
> 
> public static void test3() throws IOException \{
> 
> File file = new File("e:\\\\file.txt");
> 
> // 创建一个字节输入流对象,必须明确数据源，其实就是创建字节读取流和数据源相关联。
> 
> FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
> 
> // 读取数据。使用 read() 一次读一个字节。
> 
> int ch = 0;
> 
> // 循环读取内容
> 
> while ((ch = fis.read()) != -1) \{
> 
> System.out.println("ch = " + (char)ch);
> 
> \}
> 
> // 关闭资源
> 
> fis.close();
> 
> //ch = a
> 
> //ch = b
> 
> //ch = c
> 
> //ch = d
> 
> //ch = e
> 
> //ch =
> 
> //ch =
> 
> //
> 
> //ch = H
> 
> //ch = e
> 
> //ch = l
> 
> //ch = l
> 
> //ch = o
> 
> \}

读取数据read(byte\[\])方法 在读取文件中的数据时，调用read方法，每次只能读取一个，太麻烦了，于是我们可以定义数组作为临时的存储容器，这时可以调用重载的read方法，一次可以读取多个字符，返回读取到的位置。如果是-1说明读完了

> /\*\*
> 
> \* 读取文件内容
> 
> \* read(byte\[\] b)
> 
> \*/
> 
> public static void test4() throws IOException \{
> 
> File file = new File("e:\\\\file.txt");
> 
> // 创建一个字节输入流对象,必须明确数据源，其实就是创建字节读取流和数据源相关联。
> 
> FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
> 
> // 创建一个字节数组，长度可以定义成1024的整数倍。
> 
> byte\[\] buf = new byte\[1024\];
> 
> int len = 0;
> 
> // 循环读取内容
> 
> while ((len = fis.read(buf)) != -1) \{
> 
> System.out.println(new String(buf, 0 ,len));
> 
> \}
> 
> // 关闭资源
> 
> fis.close();
> 
> //abcde
> 
> //Hello
> 
> \}
> 
> 字节流复制图片
> 
> /\*\*
> 
> \* 字节流复制图片
> 
> \*/
> 
> public static void test5() throws IOException \{
> 
> // 1. 明确源和目的
> 
> File srcFile = new File("e:\\\\1.jpg");
> 
> File destFile = new File("e:\\\\1copy.jpg");
> 
> // 2. 明确字节流 输入流和源相关联，输出流和目的关联
> 
> FileInputStream fis = new FileInputStream(srcFile);
> 
> FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
> 
> // 3. 使用输入流的读取方式读取字节，并将字节写入到目的中
> 
> // 先定义一个缓冲区
> 
> byte\[\] buf = new byte\[1024\];
> 
> int len = 0;
> 
> // 循环读取
> 
> while ((len = fis.read(buf)) != -1) \{
> 
> // 将数组中的指定长度的数据写入到输出流中
> 
> fos.write(buf, 0, len);
> 
> \}
> 
> // 4. 关闭资源，先开后关原则
> 
> fos.close();
> 
> fis.close();
> 
> \}

## 字符流 ##

在操作过程中字节流可以操作所有数据，可是当我们操作的文件中有中文字符，并且需要对中文字符做出处理时怎么办呢? 我们读取中文打印再控制台的时候是一个个字节 一个字节是-127 到128的，那如果我们要直接打印中文的话，就需要用到字符流了

### 字符输入流Reader ###

我们读取拥有中文的文件时，使用的字节流在读取，那么我们读取到的都是一个一个字节。只要把这些字节去查阅对应的编码表，就能够得到与之对应的字符。API中是否给我们已经提供了读取相应字符的功能流对象，Reader，读取字符流的抽象超类

> read():读取单个字符并返回
> 
> read(char\[\]):将数据读取到数组中，并返回读取的个数

### FileReader类 ###

用于读取诸如图像数据之类的原始字节流。要读取字符流，请考虑使用 FileReader

> /\*\*
> 
> \* 读取中文
> 
> \*/
> 
> public static void readText() throws IOException \{
> 
> FileReader fr = new FileReader("e:\\\\a.txt");
> 
> int ch = 0;
> 
> while ((ch = fr.read()) != -1) \{
> 
> // 输出字符对应的编码值
> 
> System.out.println(ch);
> 
> // 输出字符本身
> 
> System.out.println((char)ch);
> 
> \}
> 
> //20170
> 
> //今
> 
> //22825
> 
> //天
> 
> //22810
> 
> //多
> 
> //20113
> 
> //云
> 
> //65292
> 
> //，
> 
> //23567
> 
> //小
> 
> //38632
> 
> //雨
> 
> \}
> 
> /\*\*
> 
> \* 写入中文
> 
> \*/
> 
> public static void writeText() throws IOException \{
> 
> File file = new File("e:\\\\a.txt");
> 
> if (!file.exists()) \{
> 
> file.createNewFile();
> 
> \}
> 
> FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
> 
> fos.write("今天多云，小雨".getBytes());
> 
> fos.close();
> 
> \}

### 字符输入流Writer ###

既然有专门用于读取字符的流对象，那么肯定也有写的字符流对象

### FileWriter类 ###

flush():将流中的缓冲区缓冲的数据刷新到目的地中，刷新后，流还可以继续使用 close():关闭资源，但在关闭前会将缓冲区中的数据先刷新到目的地，否则丢失数据，然后在关闭流。流不可以使用。如果写入数据多，一定要一边写一边刷新，最后一次可以不刷新，由close完成刷新并关闭

写入字符到文件中，先进行流的刷新，再进行流的关闭

> /\*\*
> 
> \* 写入字符到文件中，先进行流的刷新，再进行流的关闭
> 
> \*/
> 
> public static void test7() throws IOException \{
> 
> // 验收 FileWriter 用于操作文件的便捷类
> 
> FileWriter fw = new FileWriter("e:\\\\fw.txt");
> 
> // 这些文字都要先编码。都写入到了流的缓冲区中
> 
> fw.write("写入字符到文件中，先进行流的刷新，再进行流的关闭");
> 
> // 刷新
> 
> fw.flush();
> 
> // 关闭之前需要刷新
> 
> fw.close();
> 
> \}