Java IO<2> 输入/输出流 FileInputStream/FileOutputStream

输入/输出流

按操作 数据单位不同分为：流 字节流(8 bit) ，字符流(16 bit)

按数据流的 流向不同分为： 输入流，输出流

按流的 角色的不同分为：节点流，处理流

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字节流

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。

• public void close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
• public void write(byte[] b) ：将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
• public void write(byte[] b, int off, int len) ：从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量 off开始输出到此输出流。
• 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

FileOutputStream

java.io.FileOutputStream 类是文件输出流，用于将数据写出到文件。

构造方法

• public FileOutputStream(File file) ：创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
• public FileOutputStream(String name) ： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有这个文件，会创建该文件。如果有这个文件，会清空这个文件的数据。

清空文件写入

public static void main(String[] args) throws IOException {
    String filePath = "d:" + File.separator + "test.txt";
    File file = new File(filePath);
    FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(file);
    // 输出 a b c
    outputStream.write(97);
    outputStream.write(98);
    outputStream.write(99);
    // 输出换行1
    outputStream.write(new String("\n").getBytes());
    // 输出 “hello”
    String s = "hello";
    byte[] bytes = s.getBytes();
    outputStream.write(bytes);
    // 输出换行2
    outputStream.write(10);
    // 输出部分数组
    outputStream.write(bytes, 1, bytes.length - 1);
    /* output:
            abc
            hello
            ello
    */
    outputStream.close();
}

1. 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字节的信息写出。
2. 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法。

追加文件写入

• public FileOutputStream(File file, boolean append) ： 创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
• public FileOutputStream(String name, boolean append) ： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。

这两个构造方法，参数中都需要传入一个boolean类型的值， true 表示追加数据， false 表示清空原有数据。

写入换行

回车符 \r 和换行符 \n ：

回车符：回到一行的开头（return）。

换行符：下一行（newline）。

系统中的换行：

Windows系统里，每行结尾是 回车+换行 ，即 \r\n ；

Unix系统里，每行结尾只有 换行 ，即 \n ；

Mac系统里，每行结尾是 回车 ，即 \r 。从 Mac OS X开始与Linux统一。

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的基本共性功能方法。

• public void close() ：关闭此输入流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public abstract int read() ： 从输入流读取数据的下一个字节。
• public int read(byte[] b) ： 从输入流中读取一些字节数，并将它们存储到字节数组 b中 。
• public int read(byte[] b,int off,int len) ： 从输入流中读取一些字节数，并将它们存储到字节数组 b中 。

FileInputStream

构造方法

• FileInputStream(File file) ： 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 File对象 file命名。
• 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。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有该文件,会抛出 FileNotFoundException 。

1. 读取字节： read 方法，每次可以读取一个字节的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回 -1
2. 使用字节数组读取： read(byte[] b) ，每次读取b的长度个字节到数组中，返回读取到的有效字节个数，读取到末尾时，返回 -1

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String filePath = "d:" + File.separator + "test.txt";
        File file = new File(filePath);
        FileInputStream inputStream = new FileInputStream(file);
        // 一个一个读
        System.out.println((char) inputStream.read());
        // 循环读
        int c;
        while ((c = inputStream.read()) != -1) {
            System.out.println((char) c);
        }
        inputStream.close();
        System.out.println("==========");
        // 使用数组读取
        byte[] bytes = new byte[2];
        FileInputStream stream = new FileInputStream(file);
        int len;
        String res = "";
        while ((len = stream.read(bytes)) != -1) {
            res += new String(bytes, 0, len);
        }
        System.out.println(res);
        stream.close();
    }

使用输入输出流复制图片

public class Copy {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1.创建流对象
        // 1.1 指定数据源
        FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\test.jpg");
        // 1.2 指定目的地
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test_copy.jpg");
        // 2.读写数据
        // 2.1 定义数组
        byte[] b = new byte[1024];
        // 2.2 定义长度
        int len;
        // 2.3 循环读取
        while ((len = fis.read(b))!=‐1) {
            // 2.4 写出数据
            fos.write(b, 0 , len);
        }
        // 3.关闭资源
        fos.close();
        fis.close();
    }
}

public int read(byte[] b,int off,int len) :

public static void main(String[] args) throws IOException {
    String filePath = "d:" + File.separator + "test.txt";
    File file = new File(filePath);
    // 使用数组读取
    byte[] bytes = new byte[1024];
    FileInputStream stream = new FileInputStream(file);
    int len;
    String res = "";
    while ((len = stream.read(bytes)) != -1) {
        res += new String(bytes, 1, len);
    }
    System.out.println(res);
    stream.close();
}

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可能占用多个字节存储。所以Java提供一些字符流类，以字符为单位读写数据，专门用于处理文本文件。

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

• public void close() ：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public int read() ： 从输入流读取一个字符。
• public int read(char[] cbuf) ： 从输入流中读取一些字符，并将它们存储到字符数组 cbuf中

字符输入流Reader

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

流的基本共性功能方法。

• public void close() ：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public int read() ： 从输入流读取一个字符。
• public int read(char[] cbuf) ： 从输入流中读取一些字符，并将它们存储到字符数组 cbuf中 。

FileReader

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

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。类似于FileInputStream 。

public static void main(String[] args) throws IOException {
    String filePath = "d:" + File.separator + "test.txt";
    //txt内容为“你好博客园”
    File file = new File(filePath);
    FileReader reader = new FileReader(file);
    int c;
    while ((c = reader.read()) != -1) {
        System.out.print((char) c);
    }
    reader.close();
    System.out.println("==============");
    //使用数组读取,输出如下
    /*
            你好
            博客
            园客
    */
    FileReader fileReader = new FileReader(file);
    char[] cbuf = new char[2];
    String s = "";
    int len;
    while ((len = fileReader.read(cbuf)) != -1) {
        System.out.println(new String(cbuf));
        s += new String(cbuf, 0, len);
    }
    fileReader.close();
    //s=你好博客园
    System.out.println(s);
}

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地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。

• void write(int c) 写入单个字符。
• void write(char[] cbuf) 写入字符数组。
• abstract void write(char[] cbuf, int off, int len) 写入字符数组的某一部分,off数组的开始索引,len写的字符个数。
• void write(String str) 写入字符串。
• void write(String str, int off, int len) 写入字符串的某一部分,off字符串的开始索引,len写的字符个数。
• void flush() 刷新该流的缓冲。
• void close() 关闭此流，但要先刷新它。

FileWriter

java.io.FileWriter 类是写出字符到文件的便利类。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

• FileWriter(File file) ： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的File对象。
• FileWriter(String fileName) ： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的文件的名称。

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。如果我们既想写出数据，又想继续使用流，就需要 flush 方法了。

• flush ：刷新缓冲区，流对象可以继续使用。
• close :先刷新缓冲区，然后通知系统释放资源。流对象不可以再被使用了。

1. 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字符的信息写出。
2. 未调用close方法，数据只是保存到了缓冲区，并未写出到文件中。

public static void main(String[] args) throws IOException {
    String filePath = "d:" + File.separator + "test.txt";
    //txt内容为“你好博客园”
    File file = new File(filePath);
    //清空了当前文件
    FileWriter writer = new FileWriter(file);
    writer.write(97);
    writer.write("a");
    writer.write(30222);
    //【注意】关闭资源时,与FileOutputStream不同。
    //如果不关闭,数据只是保存到缓冲区，并未保存到文件。
    writer.close();//输出为：aa瘎

    //使用flush
    FileWriter fileWriter = new FileWriter(file);
    fileWriter.write('c');
    fileWriter.flush();//此时已经输出c
    fileWriter.write('+');
    fileWriter.flush();
    fileWriter.write('+');
    //输出为c++
    fileWriter.close();
}

即便是flush方法写出了数据，操作的最后还是要调用close方法，释放系统资源。

写出其他数据

1. 写出字符数组 ： write(char[] cbuf) 和 write(char[] cbuf, int off, int len) ，每次可以写出字符数组中的数据，用法类似FileOutputStream。
2. 写出字符串： write(String str) 和 write(String str, int off, int len) ，每次可以写出字符串中的数据，更为方便。
3. 续写和换行：操作类似于FileOutputStream。

public static void main(String[] args) throws IOException {
    String filePath = "d:" + File.separator + "test.txt";
    File file = new File(filePath);
    //以追加的形式写
    FileWriter writer = new FileWriter(file,true);
    char[] chars = "c++ java".toCharArray();
    writer.write(chars);
    writer.write("\n");
    writer.write(chars,1,chars.length-1);
    writer.write("\n");
    writer.write("你好",1,1);
    writer.close();
    /*
        c++ java
        ++ java
        好
    */
}

字符流，只能操作文本文件，不能操作图片，视频等非文本文件。

当我们单纯读或者写文本文件时 使用字符流 其他情况使用字节流。

JDK自动close释放资源

使用JDK7优化后的 try-with-resource 语句，该语句确保了每个资源在语句结束时关闭。所谓的资源（resource）是指在程序完成后，必须关闭的对象。

//格式
try (创建流对象语句，如果多个,使用';'隔开) {
// 读写数据    
} catch (IOException e) {
	e.printStackTrace();    
}
//示例
public class HandleException {
    public static void main(String[] args) {
       // 创建流对象  
        try ( FileWriter writer = new FileWriter("test.txt"); ) {
            // 写出数据
            writer.write("c++"); 
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

JDK9中 try-with-resource 的改进，对于引入对象的方式，支持的更加简洁。被引入的对象，同样可以自动关闭，无需手动close.

// 被final修饰的对象
final Resource resource1 = new Resource("resource1");
// 普通对象
Resource resource2 = new Resource("resource2");
// 引入方式：创建新的变量保存
try (Resource r1 = resource1;
     Resource r2 = resource2) {
     // 使用对象
}
//示例
public class TryDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
       // 创建流对象
        final  FileReader fr  = new FileReader("in.txt");
        FileWriter fw = new FileWriter("out.txt");
       // 引入到try中
        try (fr; fw) { 
           while ((b = fr.read())!=‐1) {   
             fw.write(b);    
           }  
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}