小菜鸟之JAVA输入输出

Java流类图结构：

流的概念和作用

流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流，流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。

IO流的分类

• 根据处理数据类型的不同分为：字符流和字节流

• 根据数据流向不同分为：输入流和输出流

字符流和字节流

字符流的由来： 因为数据编码的不同，而有了对字符进行高效操作的流对象。本质其实就是基于字节流读取时，去查了指定的码表。 字节流和字符流的区别：

• 读写单位不同：字节流以字节（8bit）为单位，字符流以字符为单位，根据码表映射字符，一次可能读多个字节。

• 处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据（如图片、avi等），而字符流只能处理字符类型的数据。

• 字节流：一次读入或读出是8位二进制。

• 字符流：一次读入或读出是16位二进制。

设备上的数据无论是图片或者视频，文字，它们都以二进制存储的。二进制的最终都是以一个8位为数据单元进行体现，所以计算机中的最小数据单元就是字节。意味着，字节流可以处理设备上的所有数据，所以字节流一样可以处理字符数据。

结论：只要是处理纯文本数据，就优先考虑使用字符流。 除此之外都使用字节流。

输入流和输出流

输入流只能进行读操作，输出流只能进行写操作，程序中需要根据待传输数据的不同特性而使用不同的流。

输入字节流 InputStream

• InputStream 是所有的输入字节流的父类，它是一个抽象类。

• ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三种基本的介质流，它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。
• PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据，与Piped 相关的知识后续单独介绍。
• ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子类都是装饰流（装饰器模式的主角）。

输出字节流 OutputStream

• OutputStream 是所有的输出字节流的父类，它是一个抽象类。

• ByteArrayOutputStream、FileOutputStream 是两种基本的介质流，它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。
• PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据。
• ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子类都是装饰流。

总结：

• 输入流：InputStream或者Reader：从文件中读到程序中；

• 输出流：OutputStream或者Writer：从程序中输出到文件中；

节点流

节点流：直接与数据源相连，读入或读出。
直接使用节点流，读写不方便，为了更快的读写文件，才有了处理流。

常用的节点流

• 父　类 ：InputStream 、OutputStream、 Reader、 Writer
• 文　件 ：FileInputStream 、 FileOutputStrean 、FileReader 、FileWriter 文件进行处理的节点流

• 数　组 ：ByteArrayInputStream、 ByteArrayOutputStream、 CharArrayReader 、CharArrayWriter 对数组进行处理的节点流（对应的不再是文件，而是内存中的一个数组）
• 字符串 ：StringReader、 StringWriter 对字符串进行处理的节点流
• 管　道 ：PipedInputStream 、PipedOutputStream 、PipedReader 、PipedWriter 对管道进行处理的节点流

处理流

处理流和节点流一块使用，在节点流的基础上，再套接一层，套接在节点流上的就是处理流。如BufferedReader.处理流的构造方法总是要带一个其他的流对象做参数。一个流对象经过其他流的多次包装，称为流的链接。

常用的处理流

• 缓冲流：BufferedInputStrean 、BufferedOutputStream、 BufferedReader、 BufferedWriter 增加缓冲功能，避免频繁读写硬盘。

• 转换流：InputStreamReader 、OutputStreamReader实现字节流和字符流之间的转换。
• 数据流： DataInputStream 、DataOutputStream 等-提供将基础数据类型写入到文件中，或者读取出来。

转换流

InputStreamReader 、OutputStreamWriter 要InputStream或OutputStream作为参数，实现从字节流到字符流的转换。

构造函数

InputStreamReader(InputStream);        //通过构造函数初始化，使用的是本系统默认的编码表GBK。
InputStreamWriter(InputStream,String charSet);   //通过该构造函数初始化，可以指定编码表。
OutputStreamWriter(OutputStream);      //通过该构造函数初始化，使用的是本系统默认的编码表GBK。
OutputStreamwriter(OutputStream,String charSet);   //通过该构造函数初始化，可以指定编码表。

实战演练

• FileInputStream类的使用：读取文件内容

  1 package com.app;
  2
  3 import java.io.FileInputStream;
  4 import java.io.FileNotFoundException;
  5 import java.io.IOException;
  6
  7 public class A1 {
  8
  9     public static void main(String[] args) {
 10         A1 a1 = new A1();
 11
 12         //电脑d盘中的abc.txt 文档
 13         String filePath = "D:/abc.txt" ;
 14         String reslut = a1.readFile( filePath ) ;
 15         System.out.println( reslut );
 16     }
 17
 18
 19     /**
 20      * 读取指定文件的内容
 21      * @param filePath ： 文件的路径
 22      * @return  返回的结果
 23      */
 24     public String readFile( String filePath ){
 25         FileInputStream fis=null;
 26         String result = "" ;
 27         try {
 28             // 根据path路径实例化一个输入流的对象
 29             fis  = new FileInputStream( filePath );
 30
 31             //2. 返回这个输入流中可以被读的剩下的bytes字节的估计值；
 32             int size =  fis.available() ;
 33             //3. 根据输入流中的字节数创建byte数组；
 34             byte[] array = new byte[size];
 35             //4.把数据读取到数组中；
 36             fis.read( array ) ;
 37
 38             //5.根据获取到的Byte数组新建一个字符串，然后输出；
 39             result = new String(array);
 40
 41         } catch (FileNotFoundException e) {
 42             e.printStackTrace();
 43         }catch (IOException e) {
 44             e.printStackTrace();
 45         }finally{
 46             if ( fis != null) {
 47                 try {
 48                     fis.close();
 49                 } catch (IOException e) {
 50                     e.printStackTrace();
 51                 }
 52             }
 53         }
 54
 55         return result ;
 56     }
 57
 58
 59 }
 60
 61 

• FileOutputStream 类的使用：将内容写入文件

  1 package com.app;
  2 import java.io.FileNotFoundException;
  3 import java.io.FileOutputStream;
  4 import java.io.IOException;
  5
  6 public class A2 {
  7
  8     public static void main(String[] args) {
  9         A2 a2 = new A2();
 10
 11         //电脑d盘中的abc.txt 文档
 12         String filePath = "D:/abc.txt" ;
 13
 14         //要写入的内容
 15         String content = "今天是2017/1/9,天气很好" ;
 16         a2.writeFile( filePath , content  ) ;
 17
 18     }
 19 
  1 /**
  2      * 根据文件路径创建输出流
  3      * @param filePath ： 文件的路径
  4      * @param content : 需要写入的内容
  5      */
  6     public void writeFile( String filePath , String content ){
  7         FileOutputStream fos = null ;
  8         try {
  9             //1、根据文件路径创建输出流
 10             fos  = new FileOutputStream( filePath );
 11
 12             //2、把string转换为byte数组；
 13             byte[] array = content.getBytes() ;
 14             //3、把byte数组输出；
 15             fos.write( array );
 16
 17         } catch (FileNotFoundException e) {
 18             e.printStackTrace();
 19         }catch (IOException e) {
 20             e.printStackTrace();
 21         }finally{
 22             if ( fos != null) {
 23                 try {
 24                     fos.close();
 25                 } catch (IOException e) {
 26                     e.printStackTrace();
 27                 }
 28             }
 29         }
 30     }
 31
 32
 33 }
 34 

注意：

1. 在实际的项目中，所有的IO操作都应该放到子线程中操作，避免堵住主线程。

2. FileInputStream在读取文件内容的时候，我们传入文件的路径（"D:/abc.txt"）, 如果这个路径下的文件不存在，那么在执行readFile()方法时会报FileNotFoundException异常。
3. FileOutputStream在写入文件的时候，我们传入文件的路径（"D:/abc.txt"）, 如果这个路径下的文件不存在，那么在执行writeFile()方法时, 会默认给我们创建一个新的文件。还有重要的一点，不会报异常。

效果图：

• 综合练习，实现复制

  1 package com.app;
  2 import java.io.FileInputStream;
  3 import java.io.FileNotFoundException;
  4 import java.io.FileOutputStream;
  5 import java.io.IOException;
  6
  7 public class A3 {
  8
  9     public static void main(String[] args) {
 10         A3 a2 = new A3();
 11
 12         //电脑d盘中的cat.png 图片的路径
 13         String filePath1 = "D:/cat.png" ;
 14
 15         //电脑e盘中的cat.png 图片的路径
 16         String filePath2 = "E:/cat.png" ;
 17
 18         //复制文件
 19         a2.copyFile( filePath1 , filePath2 );
 20
 21     }
 22
 23     /**
 24      * 文件复制
 25      * @param filePath_old : 需要复制文件的路径
 26      * @param filePath_new : 复制文件存放的路径
 27      */
 28     public void copyFile( String filePath_old  , String filePath_new){
 29         FileInputStream fis=null ;
 30         FileOutputStream fout = null ;
 31         try {
 32             // 根据path路径实例化一个输入流的对象
 33             fis  = new FileInputStream( filePath_old );
 34
 35             //2. 返回这个输入流中可以被读的剩下的bytes字节的估计值；
 36             int size =  fis.available() ;
 37             //3. 根据输入流中的字节数创建byte数组；
 38             byte[] array = new byte[size];
 39             //4.把数据读取到数组中；
 40             fis.read( array ) ;
 41
 42             //5、根据文件路径创建输出流
 43             fout = new FileOutputStream( filePath_new ) ;
 44
 45             //5、把byte数组输出；
 46             fout.write( array );
 47
 48         } catch (FileNotFoundException e) {
 49             e.printStackTrace();
 50         }catch (IOException e) {
 51             e.printStackTrace();
 52         }finally{
 53             if ( fis != null) {
 54                 try {
 55                     fis.close();
 56                 } catch (IOException e) {
 57                     e.printStackTrace();
 58                 }
 59             }
 60             if ( fout != null ) {
 61                 try {
 62                     fout.close();
 63                 } catch (IOException e) {
 64                     e.printStackTrace();
 65                 }
 66             }
 67         }
 68     }
 69 }
 70 

• 文件，从D盘复制到E盘

补充：

  1 package 文件的删除与地址;
  2
  3 import java.io.File;
  4 import java.io.FileInputStream;
  5 import java.io.FileOutputStream;
  6 import java.io.FileReader;
  7 import java.io.IOException;
  8
  9 public class Test {
 10
 11 	public static void main(String[] args) throws IOException{
 12 //		boolean nfl=true;
 13 //		// TODO Auto-generated method stub
 14 ////		File file new File(".");
 15 //File nfl1=new File("E:/1.txt");
 16 //if(nfl1.exists()) {
 17 //	nfl1.delete();
 18 //}else {
 19 //	nfl1.createNewFile();
 20 //}
 21 //
 22 //System.out.println("获取文件名"+nfl1.getName());
 23 //System.out.println("获取相对路径"+nfl1.getParent());
 24 //System.out.println("获取绝对路径"+nfl1.getAbsolutePath());
 25 //System.out.println("获取上一级路径"+nfl1.getAbsoluteFile().getParent());
 26 //字节流
 27 //		FileInputStream fis=new FileInputStream(new File("E:/1.txt"));
 28 //		byte[] buf=new byte[10];
 29 //		int rd=0;
 30 //		String ret="";
 31 //		fis.read(buf,0,5);
 32 //		ret+=new String (buf,0,5);
 33 //		System.out.println(buf[0]);
 34 //
 35 //	}
 36 	//字符流
 37 //	FileReader fis=new FileReader(new File("E:/1.txt"));
 38 //	char[] buf=new char[10];
 39 //	int rd=0;
 40 //	String ret="";
 41 //	while((rd=fis.read(buf))>0) {
 42 ////	fis.read(buf,0,5);
 43 //	ret+=new String (buf,0,5);
 44 //	System.out.println(buf[0]);
 45 //	System.out.println(buf[]);
 46 //
 47 //}
 48 		//写入文件
 49 	FileOutputStream fos=new FileOutputStream("E:/2.txt");
 50 	for(int i=90;i<120;i++) {
 51 		fos.write(i);//写入
 52 	}
 53 	for(int i=2000;i<20000;i++) {
 54 		fos.write(i);
 55 	}
 56
 57 	System.out.println(fos);
 58 }
 59 }
 60 

日志：

  1 	Random rnd=new Random();
  2 		FileWriter fw=new FileWriter("E:/2.txt");
  3 		SimpleDateFormat sdb=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH-mm-ss");
  4 		for(int i=0;i<10;i++) {
  5 			Thread.currentThread().sleep(rnd.nextInt(1000));
  6 			String s=sdb.format(new Date())+"张三准备第"+i+"次";
  7 			fw.write(s);
  8 		}
  9 		fw.close();
 10 }

结果：

  1 2019-08-15 19-41-58张三准备第0次2019-08-15 19-41-59张三准备第1次2019-08-15 19-42-00张三准备第2次2019-08-15 19-42-00张三准备第3次2019-08-15 19-42-00张三准备第4次2019-08-15 19-42-01张三准备第5次2019-08-15 19-42-02张三准备第6次2019-08-15 19-42-03张三准备第7次2019-08-15 19-42-03张三准备第8次2019-08-15 19-42-03张三准备第9次