简单讲讲IO流

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在Java中，我们不同类型的输入、输出源抽象为流（Stream），其中输入或输出的数据称为数据流（Data Stream），用统一的接口来表示。在这篇文章中，笔者简单梳理了一下IO流方面的基础知识，希望对大家有所帮助！

一.File类的使用

java.io.File类：文件和文件目录路径的抽象表示形式，与平台无关。File 能新建、删除、重命名文件和目录，但 File 不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流。想要在Java程序中表示一个真实存在的文件或目录，那么必须有一个File对象，但是Java程序中的一个File对象，可能没有一个真实存在的文件或目录。而File对象可以作为参数传递给流的构造器。

1.File类的常用构造器
  • public File(String pathname)

以pathname为路径创建File对象，可以是绝对路径或者相对路径，如果 pathname是相对路径，则默认的当前路径在系统属性user.dir中存储。

  • public File(String parent,String child) 以parent为父路径，child为子路径创建File对象。
  • public File(File parent,String child) 根据一个父File对象和子文件路径创建File对象
2.File类的获取功能
File类的获取功能
public String getAbsolutePath()获取绝对路径
public String getPath()获取路径
public String getName()获取名称
public String getParent()获取上层文件目录路径。若无，返回null
public long length()获取文件长度（即：字节数）。不能获取目录的长度。
public long lastModified()获取最后一次的修改时间，毫秒值
public String[] list()获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
public File[] listFiles()获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组
3.File的判断功能
File的判断功能
public boolean isDirectory()判断是否是文件目录
public boolean isFile()判断是否是文件
public boolean exists()判断是否存在
public boolean canRead()判断是否可读
public boolean canWrite()判断是否可写
public boolean isHidden()判断是否隐藏
4.File类的创建功能
  • public boolean createNewFile() 创建文件。若文件存在，则不创建，返回false。
  • public boolean mkdir() 创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。 如果此文件目录的上层目录不存在，也不创建。
  • public boolean mkdirs() 创建文件目录。如果上层文件目录不存在，一并创建。 （如果你创建文件或者文件目录没有写盘符路径，那么，默认在项目路径下）
5.File类的重命名和删除功能
  • public boolean renameTo(File dest) 把文件重命名为指定的文件路径
  • public boolean delete() 删除文件或者文件夹

二.IO流原理及流的分类

1.Java IO原理

I/O是Input/Output的缩写，

  • I/O技术是非常实用的技术，用于处理设备之间的数据传输。如读/写文件，网络通讯等。Java程序中，对于数据的输入/输出操作以“流(stream)” 的方式进行。java.io包下提供了各种“流”类和接口，用以获取不同种类的数据，并通过标准的方法输入或输出数据。

  • 输入input：读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备的数据）到程序（内存）中。

  • 输出output：将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中

2.流的分类

  • 按操作数据单位不同分为：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

三.输入流（InputStream & Reader）

InputStream 和 Reader 是所有输入流的基类。

1.InputStream
  • int read() 从输入流中读取数据的下一个字节。返回 0 到 255 范围内的 int 字节值。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。
  • int read(byte[] b)

从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。否则以整数形式返回实际读取的字节数。

  • int read(byte[] b, int off,int len)

将输入流中最多 len 个数据字节读入 byte 数组。尝试读取 len 个字节，但读取的字节也可能小于该值。以整数形式返回实际读取的字节数。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节，则返回值 -1。

  • public void close() throws IOException 关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源
2.Reader
  • int read()

读取单个字符。作为整数读取的字符，范围在 0 到 65535 之间 (0x00-0xffff)（2个字节的Unicode码），如果已到达流的末尾，则返回 -1

  • int read(char[] cbuf)

将字符读入数组。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。

  • int read(char[] cbuf,int off,int len)

将字符读入数组的某一部分。存到数组cbuf中，从off处开始存储，最多读len个字符。如果已到达流的末尾，则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。

  • public void close() throws IOException

关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源

四.输出流（OutputStream & Writer）

1.OutputStream

  • void write(int b) 将指定的字节写入此输出流。write 的常规协定是：向输出流写入一个字节。要写 入的字节是参数 b 的八个低位。b 的 24 个高位将被忽略。 即写入0~255范围的。

  • void write(byte[] b) 将 b.length 个字节从指定的 byte 数组写入此输出流。write(b) 的常规协定是：应该与调用 write(b, 0, b.length) 的效果完全相同。

  • void write(byte[] b,int off,int len) 将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此输出流。

  • public void flush()throws IOException 刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节，调用此方法指示应将这些字节立即写入它们预期的目标。

  • public void close() throws IOException

关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源 2.Writer

  • void write(int c)

写入单个字符。要写入的字符包含在给定整数值的 16 个低位中，16 高位被忽略。 即写入0 到 65535 之间的Unicode码。

  • void write(char[] cbuf)

写入字符数组。

  • void write(char[] cbuf,int off,int len)

写入字符数组的某一部分。从off开始，写入len个字符

  • 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。

  • void flush()

刷新该流的缓冲，则立即将它们写入预期目标。

  • public void close() throws IOException

关闭此输出流并释放与该流关联的所有系统资源。

五.节点流（文件流）

读取文件

1.建立一个流对象，将已存在的一个文件加载进流。

  • FileReader fr = new FileReader(new File(“Test.txt”));

2.创建一个临时存放数据的数组。

  • char[] ch = new char[1024];

3.调用流对象的读取方法将流中的数据读入到数组中。

  • fr.read(ch);
  1. 关闭资源。
  • fr.close(); 注意：在写入一个文件时，如果使用构造器FileOutputStream(file)，则目录下有同名文 件将被覆盖。如果使用构造器FileOutputStream(file,true)，则目录下的同名文件不会被覆盖， 在文件内容末尾追加内容。
写入文件

1.创建流对象，建立数据存放文件

  • FileWriter fw = new FileWriter(new File(“Test.txt”));

2.调用流对象的写入方法，将数据写入流

  • fw.write(“atguigu-songhongkang”);

3.关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中。

  • fw.close() 注意：在读取文件时，必须保证该文件已存在，否则报异常。

六。处理流

1.处理流之一：缓冲流

  • 为了提高数据读写的速度，Java API提供了带缓冲功能的流类，在使用这些流类时，会创建一个内部缓冲区数组。

  • 缓冲流要“套接”在相应的节点流之上，根据数据操作单位可以把缓冲流分为：

    • BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream
    • BufferedReader 和 BufferedWriter

  • 当读取数据时，数据按块读入缓冲区，其后的读操作则直接访问缓冲区。

  • 当使用BufferedInputStream读取字节文件时，BufferedInputStream会一次性从文件中读取8192个(8Kb)，存在缓冲区中，直到缓冲区装满了，才重新从文件中读取下一个8192个字节数组。

  • 向流中写入字节时，不会直接写到文件，先写到缓冲区中直到缓冲区写满，BufferedOutputStream才会把缓冲区中的数据一次性写到文件里。使用方法flush() 可以强制将缓冲区的内容全部写入输出流

  • 关闭流的顺序和打开流的顺序相反。只要关闭最外层流即可，关闭最外层流也会相应关闭内层节点流

  • flush()方法的使用：手动将buffer中内容写入文件

  • 如果是带缓冲区的流对象的close()方法，不但会关闭流，还会在关闭流之前刷新缓冲区，关闭后不能再写出

2.处理流之二：转换流

转换流提供了在字节流和字符流之间的转换

（1） Java API提供了两个转换流：

    • InputStreamReader：将InputStream转换为Reader
    • OutputStreamWriter：将Writer转换为OutputStream

  • 字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更高效。

  • 很多时候我们使用转换流来处理文件乱码问题。实现编码和解码的功能。

  • InputStreamReader

    • 实现将字节的输入流按指定字符集转换为字符的输入流。

（2） 构造器

public InputStreamReader(InputStream in)

public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName)

如： Reader isr = new InputStreamReader(System.in,”gbk”);

3.处理流之三：标准输入、输出流

  • System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备

  • System.in的类型是InputStream

  • System.out的类型是PrintStream，其是OutputStream的子类，FilterOutputStream 的子类

  • 重定向：通过System类的setIn，setOut方法对默认设备进行改变。

    • public static void setIn(InputStream in)
    • public static void setOut(PrintStream out)
4.处理流之四：对象流

  • ObjectInputStream和OjbectOutputSteam

    • 用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中，也能把对象从数据源中还原回来。

  • 序列化：用ObjectOutputStream类保存基本类型数据或对象的机制

  • 反序列化：用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制 注意：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量

优点：序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据， 使其在保存和传输时可被还原

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