一.IO流简介
- 流
流是一个抽象概念,Java程序和外部设备(可以是硬盘上的文件,也可以是网络设备)之间的输入输出操作是基于流的。
流就好比水管中的水流,具有流入和流出,类比数据的输入和输出。
Java中流屏蔽了实际IO设备中处理数据的细节,主要用来处理设备之间的数据传输。 - IO流的分类根据数据的流向可以分为:输入流和输出流根据数据的类型可以分为:字节流和字符流Java中将所有流类型都放在了
java.io
包中,用于实现输入和输出功能,相关类关系如下图
二.字节流
- 一切皆为字节
Java中的字节流 处理的基本单位是单个字节,一切的文件数据(文本,图片,视频等)在存储时,都是以二进制的形式保存的,都是一个字节一个字节的,传输时候也一样,所以字节流可以传输任意文件数据,所以在操作流的时候应该明确,无论使用什么流对象,其底层传输始终是二进制数据。 - 字节输出流(OutputStream)
public abstract class OutputStream
是字节输出流的所有类的超类,是一个抽象类,所有的字节输出流都是继承自OutputStream。
它定义了一些共用的方法:
-
void close()
:关闭此输出流并释放与此流有关的所有系统资源 -
void flush()
:刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节。 -
void write(byte[] b)
:将b.length
个字节从指定的 byte 数组写入此输出流。 -
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。 -
abstract void write(int b)
:将指定的字节写入此输出流。
OutputStream
有很多子类,这里主要学习FileOutputStream
,FileOutputStream
是文件输出流,用于将数据写到文件。
构造方法是:
FileOutputStream(File file)
:创建一个向指定File对象表示的文件中写入数据的文件输出流。FileOutputStream(File file, boolean append)
:创建一个向指定File对象表示的文件中写入数据的文件输出流,其中参数append
代表是否追加写入文件FileOutputStream(String name)
:创建一个向具有指定名称的文件中写入数据的输出文件流。FileOutputStream(String name, boolean append)
:创建一个向具有指定name的文件中写入数据的输出文件流,其中参数append
代表是否追加写入文件
注意:
当创建一个流对象时,需要传入一个文件路径,在该路径下,如果没有这个文件,则会创建该文件,如果有这个文件,将会清空这个文件的数据再写入(带append参数,且append为true的则不会清空,因为它代表着追加内容)
示例:
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class TestFileOutputStream {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 1. 创建FileOutputStream对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("File\\a.txt");
// 写入一个字节 97 就是字符 'a'
fos.write(97);
// 写入字节数组
byte[] bytes = "你好".getBytes();
fos.write(bytes);
// 写入字节数组,指定长度
byte[] b = "abcdef".getBytes();
fos.write(b, 2, 3); // 从第二位开始,写3个,就是c,d,e
fos.close();
}
}
运行结果:
生成文件a.txt,内容为:a你好cde
注意:
write调用时候是不会写换行的。如果需要换行,需要自己写入。
不同系统的换行不同:
Windows是
\r\n
Unix是
\n
- 字节输入流(InputStream)
public abstract class InputStream
是字节输入流的所有类的超累,是一个抽象类,他定义了一些共用方法:
-
void close()
:关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。 -
abstract int read()
:从输入流中读取数据的下一个字节。 -
int read(byte[] b)
:从输入流中读取一定数量的字节,并将其存储在缓冲区数组b
中,返回值为每次读取到的有效字节个数。
InputStream
有很多子类,这里主要学习FileInputStream
,FileInputStream
是文件输入流,用于从文件中读取字节。
构造方法是:
-
FileInputStream(File file)
:过打开一个到实际文件的连接来创建一个FileInputStream
,该文件通过文件系统中的File
对象file
指定。 -
FileInputStream(String name)
:通过打开一个到实际文件的连接来创建一个FileInputStream
,该文件通过文件系统中的路径名name
指定。
注意:
当创建一个输入流对象时,必须传入一个文件路径,在改路径下,如果没有该文件的话,会报
FileNotFoundException
示例:文件b.txt内容为:abcdefg
使用int read()
读取:
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
public class TestFileInputStream {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileInputStream fis = new FileInputStream("File\\b.txt");
// 读取一个字节
// System.out.println(fis.read()); // 97
// System.out.println(fis.read()); // 98
// System.out.println(fis.read()); // 99
// System.out.println(fis.read()); // 100
// System.out.println(fis.read()); // 101
// System.out.println(fis.read()); // 102
// System.out.println(fis.read()); // 103
// System.out.println(fis.read()); // -1
// 使用循环读
int r;
while ((r = fis.read()) != -1) {
System.out.print((char)r);
} // 输出 abcdefg
fis.close();
}
}
说明:
- 示例使用每次读取一个字节的方式从文件中读取数据,其中要注意虽然每次读取了一个自己,但是会被自动提升为int类型,所以打印出来的是97,98,99,100,101,102,103,这些是字符对应的ASCII码,当使用强制转换为char之后,就正常输出abcdefg了。
- 当读取到文件末尾时候,读出来的是-1
使用int read(byte[] b)
读取:
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
public class TestFileInputStream {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileInputStream fis = new FileInputStream("File\\b.txt");
// 读取到数组
byte[] b = new byte[3];
int len;
while ((len = fis.read(b)) != -1) {
System.out.print(new String(b) + " ");
}
fis.close();
}
}
说明:
- 程序输出的结果为:abc def gef
- 这种输出结果是错误的,正确应该是 abc def g,因为在第三次读取时候,文件中只读取了一个字节
g
,然后存在了数组的第一位,因为第二次时候数组内容为def
,所以第三次时候,数组的内容为gef
,只改变了第一位- 要修正上面的问题,要使用len,获取有效的字节。
修正代码:
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
public class TestFileInputStream {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileInputStream fis = new FileInputStream("File\\b.txt");
// 读取到数组
byte[] b = new byte[3];
int len;
while ((len = fis.read(b)) != -1) {
System.out.print(new String(b, 0, len) + " " );
}
fis.close();
}
}
三.字符流
当使用字节流读取文本本间时,可能会存在一个小问题,就是遇到中文字符时候,可能不会显示完整的字符,因为一个中文字符可能占用多个字符存储,所以Java中提供了字符流类,以字符为单位读写数据。
- 字符输出流(Writer)
public abstract class Writer
是用于写出字符流的所有类的超类,是一个抽象类,它定义了字节输出流的基本共性能方法:
-
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。 -
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。 -
void close()
:关闭此流,但要先刷新它。
FileWriter类是写字符到文件的类,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)
:根据给定的 File 对象构造一个 FileWriter 对象。 -
FileWriter(File file, boolean append)
:根据给定的 File 对象构造一个 FileWriter 对象。其中append参数代表是否追加。 -
FileWriter(String fileName)
:根据给定的文件名构造一个 FileWriter 对象。 -
FileWriter(String fileName, boolean append)
:根据给定的文件名以及指示是否附加写入数据的 boolean 值来构造 FileWriter 对象。
基本写数据示例:
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
public class TestFileWriter {
public static void main(String[] args) throws IOException{
FileWriter fw = new FileWriter("File\\c.txt");
fw.write(97); // 写第一个字符
fw.write('b'); // 写第二个字符
fw.write('c'); // 写第三个字符
fw.close();
}
}
注意:
- 如果没有调用close方法,写入的数据只是保存到了缓冲区,并没有写到文件中,这一点和FileOutputStream不一样,或者写完调用flush()刷新缓冲区。
- 最后如果调用了close(),可以不调用flush()刷新,因为close()会先刷新缓冲,再关闭流。
- 即使使用了flush()刷新了缓冲,写出了数据,但最后还是要调用close()方法来释放资源。
其他方法写数据示例:用法和FileOutputStream类似
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
public class TestFileWriter {
public static void main(String[] args) throws IOException{
FileWriter fw = new FileWriter("File\\c.txt");
// 写字符数组
char[] chars = "我是中国人".toCharArray();
fw.write(chars);
// 从索引1开始,写2个字节
fw.write(chars, 1, 2);
// 写字符串
String str = "你好吗";
fw.write(str);
fw.write(str, 1, 1);
fw.close();
}
}
注意:
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(因为是二进制存储的,要用字节流)