Java 文件流操作.

一、概念

在Java中，文件的输入和输出是通过流（Stream）来实现的。一个流，必有源端和目的端，它们可以是计算机内存的某些区域，也可以是磁盘文件，甚至可以是 Internet 上的某个 URL。对于流而言，我们不用关心数据是如何传输的，只需要向源端输入数据，从目的端获取数据即可。

流按照处理数据的单位，可以分为字节流和字符流。字节流的处理单位是字节，通常用来处理二进制文件，例如音乐、图片文件等。而字符流的处理单位是字符，因为Java采用Unicode编码，Java字符流处理的即为Unicode字符，所以在操作汉字、国际化等方面，字符流具有优势。

二、字节流

所有的字节流类都继承自InputStream 和 OutputStream 这两个抽象类，下面列举了5个输入字节流类，输出字节流类和输入字节流类存在对应关系，这个就不一一列举了。

• FileInputStream：把一个文件作为输入源，从本地文件系统中读取数据字节，实现对文件的读取操作。
• ByteArrayInputStream：把内存中的一个缓冲区作为输入源，从内存数组中读取数据字节。
• ObjectInputStream：对以前使用过ObjectOuputStream写入的基本数据和对象进行反序列化，用于恢复那些以前序列化的对象，注意这个对象所属的类必须实现Serializable接口。
• PipeInputStream：实现了管道的概念，从线程通道中读取线程字节。主要在线程中使用，用于两个线程间通信。
• SequenceInputStream：表示其他输入流的逻辑串联。它从输入流的有序集合开始，并从第一个输入流开始读取，直到到达文件末尾，接着从第二个输入流读取，依次类推，直到到达包含的最后一个输入流的文件末尾为止。
• System.in：从用户控制台读取数据字节，在System类中，in是 InputStream 类的静态导入。

    public static void main(String[] args) {
        InputStream in = null;
        OutputStream out = null;

        try {
            //得到输入流
            in = new FileInputStream("E:\\test\\a.txt");
            //得到输出流
            File file = new File("E:\\test\\b.txt");
            if (!file.exists()) {
                file.createNewFile();
            }
            out = new FileOutputStream(file, true);
            int i;//从输入流读取一定数量的字节，返回 0 到 255 范围内的 int 型字节值
            while ((i = in.read()) != -1) {
                out.write(i);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (in != null) {
                    in.close();
                }
                if (out != null) {
                    out.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

三、字符流

所有的字符流类都继承自Reader 和 Writer 这两个抽象类，其中Reader是用于读取字符流的抽象类，Writer是用于写入字符流的抽象类。

Reader 和 Writer 要解决的最主要问题是国际化。原先的 I/O 类库只支持8位的字节流，因此不能很好的处理16位的Unicode字符。Unicode 是国际化的字符集，这样增加了Reader 和 Writer之后，就可以自动在本地字符集和Unicode国际化字符集之间进行转换。

• FileReader：与FileInputStream对应，从文件系统中读取字符序列。
• CharArrayReader：与ByteArrayInputStream 对应，从字符数组中读取数据。
• PipedReader：与PipedInputStream 对应，从线程管道中读取字符序列。
• StringReader：从字符串中读取字符序列。

    /**
     * 由于是字符，存在编码不一致导致乱码的问题
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Reader reader = null;
        Writer writer = null;

        try {
            //得到输入流
            reader = new FileReader("E:\\test\\a.txt");
            //得到输出流
            writer = new FileWriter("E:\\test\\c.txt", true);
            char[] chars = new char[50];
            int i;
            while ((i = reader.read(chars)) != -1) {
                writer.write(chars, 0, i);
                writer.flush();
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (reader != null) {
                    reader.close();
                }
                if (writer != null) {
                    writer.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

四、缓冲流

前面介绍的字节流、字符流都是无缓冲的输入、输出流，这就意味着，每一次的读、写操作都会交给操作系统来处理。这样的做法可能会对系统的性能造成很大的影响，因为每一次操作都可能引起磁盘硬件的读、写或网络的访问。因此，对于字节流和字符流，一般不直接使用。

缓存流是一种装饰器类，目的是让原字节流、字符流 新增缓冲的功能。以字符缓冲流为例进行说明，字符缓冲流从字符流中读取、写入字符，不立刻要求系统进行处理，而是缓冲部分字符，从而实现按规定字符数、按行等方式高效的读取或写入。

字节缓冲流：

    public static void main(String[] args) {
        BufferedInputStream in = null;
        BufferedOutputStream out = null;
        try {
            in = new BufferedInputStream(new FileInputStream("E:\\test\\a.txt"));
            out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("E:\\test\\e.txt", true));
            byte[] b = new byte[1024];
            int i;
            // 并不是每次都能读到 1024 个字节，所以用 i 作为每次数据读取的长度，否则会出现文件损坏的错误
            while ((i = in.read(b)) != -1) {
                out.write(b, 0, i);
                out.flush();//手动刷新该流的缓冲，立即将他们写入预期目标
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (in != null) {
                    in.close();
                }
                if (out != null) {
                    out.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

字符缓冲流：

    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader bufferedReader = null;
        BufferedWriter bufferedWriter = null;
        try {
            //设置文件编码，解决文件乱码问题
            //将字节流转换为字符流，实际上使用了一种设计模式——适配器模式
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("E:\\test\\a.txt"), "GBK");
            bufferedReader = new BufferedReader(isr);
            bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter("E:\\test\\d.txt"));
            String s;
            while ((s = bufferedReader.readLine()) != null) {
                bufferedWriter.write(s);
                bufferedWriter.newLine();//按行读取，写入一个分行符，否则所有内容都在一行显示
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (bufferedReader != null) {
                    bufferedReader.close();
                }
                if (bufferedWriter != null) {
                    bufferedWriter.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }