io流jar包 java java中io流详解

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小屁孩 2023-07-15 00:54:09

文章标签 io流jar包 java java stream 编程语言字节流 文章分类 Java 后端开发

2.1 FileInputStream & FileOutputStream（字节流）
2.2 InputStreamReader & OutputStreamWriter（字符流-又称转换流）-不推荐使用
2.3 FileReader & FileWriter（字符流）
2.4 BufferedInputStream & BufferedOutputStream（缓存字节流）-推荐使用
2.5 BufferedReader & BufferedWriter（缓存字符流）-推荐使用

结语

一、简介

流是一种抽象概念，它代表了数据的无结构化传递。按照流的方式进行输入输出，数据被当成无结构的字节序或字符序列。从流中取得数据的操作称为提取操作，而向流中添加数据的操作称为插入操作。用来进行输入输出操作的流就称为IO流。换句话说，IO流就是以流的方式进行输入输出。

1.1 I/O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

1.2 I/O流抽象基类

字节流的抽象基类：InputStream，OutputStream
字符流的抽象基类：Reader，Writer

1.3 I/O流概览图

io流jar包 java java中io流详解_java

二、常见IO流的详细介绍与使用

2.1 FileInputStream & FileOutputStream（字节流）

FileInputStream和FileOutputStream，分别是InputStream(字节输入流)和OutputStream(字节输出流)

/**
     * FileInputStream & FileOutputStream （字节流）
     */
    @Test
    public void fileInputStreamAndFileOutputStream() {
        File sourceFile = new File("C:\\myFile\\example\\Base64编译过程.png");
        File destFile = new File("C:\\myFile\\example\\byteStream\\Base64编译过程(字节流结果).png");
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            System.out.println("FileInputStream & FileOutputStream 字节流开始文件读写");
            LocalDateTime startTime = LocalDateTime.now();//获取操作开始时间
            fis = new FileInputStream(sourceFile); //读取源文件的流
            fos = new FileOutputStream(destFile); //输出到目标文件的流
            System.out.println("当前文件输入流中的字节数为:" + fis.available());
            //可以根据文件的大小和内存的大小合理分配大小比如2048
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int len;
            //读入多个字节到字节数组中，len为一次读入的字节数
            while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {
                //将字节数组写入到输出流（偏移量从0开始，到len字节）
                fos.write(bytes, 0, len);
//                System.out.println("当前字节输入流中剩余字节数:" + fis.available());
            }
            LocalDateTime endTime = LocalDateTime.now();//获取操作结束时间
            long millis = ChronoUnit.MILLIS.between(startTime, endTime);
            System.out.println("FileInputStream & FileOutputStream 字节流文件读写完毕，耗时：" + millis + "毫秒");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("FileInputStream & FileOutputStream 字节流文件读写异常" + e);
        } finally {
            try {
                if (fos != null) {
                    fos.close();//关闭输出流
                }
                if (fis != null) {
                    fis.close();//关闭输入流
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("FileInputStream & FileOutputStream 字节流文件读写关闭异常" + e);
            }
        }
    }

注意：

FileInputStream要操作的文件必须存在，否则会抛出异常
FileOutputStream写入的目的文件不存在时会被创建文件，存在的时会被覆盖文件
FileOutputStream通过构造函数的第二个参数true或者false可以实现文件追加功能
FileInputStream读取字节的时，返回值len表示本次读取了多少个字节，通常情况下每次读取1024个字节，也根据实际文件大小及内存大小可以合理取值
FileInputStream读取到字节的末尾，再继续读取，会返回 -1，可以当做我们文件读取完毕的标识符
字节流（不包含缓存字节流）是不存在缓冲区的，字节的读取和写入都是通过操作系统来实现的，所以不需要使用flush操作刷新缓冲区
流都要进行关闭操作，还需要 try…catch，一般放到finally里

运行结果：

FileInputStream & FileOutputStream 字节流开始文件读写
	当前文件输入流中的字节数为:136363
	FileInputStream & FileOutputStream 字节流文件读写完毕，耗时：2毫秒

2.2 InputStreamReader & OutputStreamWriter（字符流-又称转换流）-不推荐使用

InputStreamReader 和OutputStreamWriter，分别是Reader(字符输入流)和Writer(字符输出流)

InputStreamReader 是字节流通向字符流的桥梁，它将字节流转换为字符流。
OutputStreamWriter是字符流通向字节流的桥梁，它将字符流转换为字节流。

/**
     * InputStreamReader & OutputStreamWriter （字符流，不推荐使用，但是可以当转换流）
     */
    @Test
    public void inputStreamReaderAndOutputStreamWriter() {
        File sourceFile = new File("C:\\myFile\\example\\Alian的文章.txt");
        File destFile = new File("C:\\myFile\\example\\exchangeStream\\Alian的文章(转换流结果).txt");
        InputStreamReader isReader = null;
        OutputStreamWriter osWriter = null;
        try {
            System.out.println("InputStreamReader & OutputStreamWriter 转换流开始文件读写");
            LocalDateTime startTime = LocalDateTime.now();//获取操作开始时间
            FileInputStream fis = new FileInputStream(sourceFile);//读取源文件的流
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);//输出到目标文件的流
            isReader = new InputStreamReader(fis, StandardCharsets.UTF_8);//读取时编码
            osWriter = new OutputStreamWriter(fos, "gb2312");//输出时编码
            System.out.println("当前文件输入流中的字节数为:" + fis.available());
            char[] bytes = new char[1024];
            int len;
            //读入多个字符到字符数组中，len为一次读入的字符数
            while ((len = isReader.read(bytes)) != -1) {
                //将字符数组写入到输出流（偏移量从0开始，到len字节）
                osWriter.write(bytes, 0, len);
//                System.out.println(String.copyValueOf(bytes, 0, len));
            }
            //刷新流
            osWriter.flush();
            LocalDateTime endTime = LocalDateTime.now();//获取操作结束时间
            long millis = ChronoUnit.MILLIS.between(startTime, endTime);
            System.out.println("InputStreamReader & OutputStreamWriter 转换流文件读写完毕，耗时：" + millis + "毫秒");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("InputStreamReader & OutputStreamWriter 转换流文件读写异常" + e);
        } finally {
            try {
                if (osWriter != null) {
                    osWriter.close();//关闭输出流（会先调用flush方法）
                }
                if (isReader != null) {
                    isReader.close();//关闭输入流
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("InputStreamReader & OutputStreamWriter 转换流文件读写关闭异常" + e);
            }
        }
    }

注意：

InputStreamReader和OutputStreamWriter内部都存在缓冲区
InputStreamReader构造函数需要传递字节流和编码格式，没有传编码格式则会使用系统默认编码，容易导致乱码（windows默认编码表为GBK）
OutputStreamWriter如果是追加文件内容，需要保证原文件之前编码和构造函数传入的编码格式一致，否则当有中文时会出现乱码
传递给字符流的字节流不需要单独的进行关闭，在字符流关闭的时候会自动调用字节流的close()方法

运行结果：

InputStreamReader & OutputStreamWriter 转换流开始文件读写
当前文件输入流中的字节数为:454
InputStreamReader & OutputStreamWriter 转换流文件读写完毕，耗时：2毫秒

打开文件，我们可以看到文件的编码变成了gb2312

2.3 FileReader & FileWriter（字符流）

FileReader 和FileWriter，分别是InputStreamReader (字节流转换为字符流)和OutputStreamWriter(字符流转换为字节流)

/**
     * FileReader & FileWriter （字符流）
     */
    @Test
    public void fileReaderAndFileWriter() {
        File sourceFile = new File("C:\\myFile\\example\\Alian的文章.txt");
        File destFile = new File("C:\\myFile\\example\\charStream\\Alian的文章(字符流结果).txt");
        FileReader fReader = null;
        FileWriter fWriter = null;
        try {
            System.out.println("---------------------FileReader & FileWriter 字符流开始文件读写---------------------");
            LocalDateTime startTime = LocalDateTime.now();//获取操作开始时间
            fReader = new FileReader(sourceFile);//读取源文件的流
            fWriter = new FileWriter(destFile);//输出到目标文件的流
            char[] bytes = new char[1024];
            int len;
            //读入多个字符到字符数组中，len为一次读入的字符数
            while ((len = fReader.read(bytes)) != -1) {
                //将字符数组写入到输出流（偏移量从0开始，到len字节）
                fWriter.write(bytes, 0, len);
                System.out.println(String.copyValueOf(bytes, 0, len));
            }
            //刷新流
            fWriter.flush();
            LocalDateTime endTime = LocalDateTime.now();//获取操作结束时间
            long millis = ChronoUnit.MILLIS.between(startTime, endTime);
            System.out.println("---------------------FileReader & FileWriter 字符流文件读写完毕，耗时：" + millis + "毫秒---------------------");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("FileReader & FileWriter 字符流文件读写异常" + e);
        } finally {
            try {
                if (fWriter != null) {
                    fWriter.close();//关闭输出流（会先调用flush方法）
                }
                if (fReader != null) {
                    fReader.close();//关闭输入流
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("FileReader & FileWriter 字符流文件读写关闭异常" + e);
            }
        }
    }

注意：

FileReader和FileWriter内部都存在缓冲区，默认大小为8192字节
没有进行流的关闭操作，数据会存在缓冲区中，不会存储到文件上，只有当数据超过了缓冲区的大小，或者手动调用flush方法，数据才会刷新到文件上
调用close方法的内部会先调用flush刷新缓冲区

运行结果：

---------------------FileReader & FileWriter 字符流开始文件读写---------------------
Java实现MD5工具类
Java实现SHA-1、SHA-256和SHA-512加密（原生摘要）
Java实现Base64工具类（编码和解码）
Java实现3DES工具类（包含CBC和ECB）
Java实现AES工具类（包含CBC和ECB）
Java实现RSA工具类（加密、解密、签名、验签）
Java8新特性：Lambda表达式详解及四大函数式接口
Java8新特性：Stream详细使用
Java8新特性：LocalDateTime详细介绍
Java文件基础操作
---------------------FileReader & FileWriter 字符流文件读写完毕，耗时：0毫秒---------------------

2.4 BufferedInputStream & BufferedOutputStream（缓存字节流）-推荐使用

BufferedInputStream 和BufferedOutputStream，分别是FileInputStream(文件输入流)和FileOutputStream(文件输出流) 的子类，用法上也差不多，只不过BufferedInputStream 和BufferedOutputStream提供了一个合适的缓冲区来提高读写性能，在读写大数据的时候效果明显。下例是读取20万行大数据文本文件的测试，不到100毫秒就完成读写操作。

/**
     * BufferedInputStream & BufferedOutputStream（缓存字节流）（推荐使用）
     */
    @Test
    public void bufferedInputStreamAndBufferedOutputStream() {
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;
        try {
            System.out.println("BufferedInputStream & BufferedOutputStream 缓存字节流开始文件读写");
            FileInputStream inputStream = new FileInputStream("C:\\myFile\\example\\20万行大数据文本.txt");
            FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("C:\\myFile\\example\\cacheByteStream\\20万行大数据文本(缓存字节流).txt");
            LocalDateTime startTime = LocalDateTime.now();//获取操作开始时间
//            bis = new BufferedInputStream(inputStream);//读取源文件的流
//            bos = new BufferedOutputStream(outputStream);//输出到目标文件的流
            bis = new BufferedInputStream(inputStream,20*1024);//读取源文件的流,默认是8192
            bos = new BufferedOutputStream(outputStream,20*1024);//输出到目标文件的流,默认是8192
            System.out.println("当前缓存字节流中的字节数：" + bis.available());
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int len;
            //读入多个字节到字节数组中，len为一次读入的字节数
            while ((len = bis.read(bytes)) != -1) {
                //将字节数组写入到输出流（偏移量从0开始，到len字节）
                bos.write(bytes, 0, len);
            }
            bos.flush();
            LocalDateTime endTime = LocalDateTime.now();//获取操作结束时间
            long millis = ChronoUnit.MILLIS.between(startTime, endTime);
            System.out.println("BufferedInputStream & BufferedOutputStream 缓存字节流文件读写完毕，耗时：" + millis + "毫秒");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("BufferedInputStream & BufferedOutputStream 缓存字节流文件读写异常" + e);
        } finally {
            try {
                if (bos != null) {
                    bos.close();//关闭输出流（会先调用flush方法）
                }
                if (bis != null) {
                    bis.close();//关闭输入流
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("BufferedInputStream & BufferedOutputStream 缓存字节流文件读写关闭异常" + e);
            }
        }
    }

注意：

BufferedInputStream和BufferedOutputStream内部都存在缓冲区，默认大小为8192字节

运行结果：

BufferedInputStream & BufferedOutputStream 缓存字节流开始文件读写
当前缓存字节流中的字节数：56626711
BufferedInputStream & BufferedOutputStream 缓存字节流文件读写完毕，耗时：54毫秒

2.5 BufferedReader & BufferedWriter（缓存字符流）-推荐使用

BufferedReader和BufferedWriter，分别是Reader(字符输入流)和Writer(字符输出流)

/**
     * BufferedReader & BufferedWriter（缓存字符流）（推荐使用）
     */
    @Test
    public void bufferedReaderAndBufferedWriter() {
        File sourceFile = new File("C:\\myFile\\example\\45万行大数据文本.txt");
        File destFile = new File("C:\\myFile\\example\\cacheCharStream\\45万行大数据文本(缓存字符流).txt");
        BufferedReader bufReader = null;
        BufferedWriter bufWriter = null;
        try {
            System.out.println("BufferedReader & BufferedWriter 缓存字符流开始文件读写");
            LocalDateTime startTime = LocalDateTime.now();//获取操作开始时间
            FileReader reader = new FileReader(sourceFile);
            FileWriter writer = new FileWriter(destFile);
            bufReader = new BufferedReader(reader,20*1024);//读取源文件的流,默认是8192字节
            bufWriter = new BufferedWriter(writer,20*1024);//输出到目标文件的流,默认是8192字节
            String line;
            //读入一行数据
            while ((line = bufReader.readLine()) != null) {
                //写入一行数据
                bufWriter.write(line);
                bufWriter.newLine();//换行（文件最后一个换行无需处理）
            }
            LocalDateTime endTime = LocalDateTime.now();//获取操作结束时间
            long millis = ChronoUnit.MILLIS.between(startTime, endTime);
            System.out.println("BufferedReader & BufferedWriter 缓存字符流文件读写完毕，耗时：" + millis + "毫秒");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("BufferedReader & BufferedWriter 缓存字符流文件读写异常" + e);
        } finally {
            try {
                if (bufWriter != null) {
                    bufWriter.close();//关闭输出流
                }
                if (bufReader != null) {
                    bufReader.close();//关闭输入流
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println("BufferedInputStream & BufferedOutputStream 缓存字符流文件读写关闭异常" + e);
            }
        }
    }

注意：

BufferedReader和BufferedWriter内部都存在缓冲区，默认大小为8192字节
提供的方法ReadLine()，根据合适的换行符来读取一行数据
提供的方法ReadAllBytes()，根据合适的换行符来读取所有字节
提供的方法newLine()，会根据操作系统的不同添加合适的换行符
按行来读取文件时，如果下一行没有内容，继续读取下一行，则会返回 null，可以当做我们文件读取完毕的标识符

运行结果：

BufferedReader & BufferedWriter 缓存字符流开始文件读写
BufferedReader & BufferedWriter 缓存字符流文件读写完毕，耗时：681毫秒

结语

以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了Java中常见的IO流及其使用，后续有时间会继续扩充。

本文章为转载内容，我们尊重原作者对文章享有的著作权。如有内容错误或侵权问题，欢迎原作者联系我们进行内容更正或删除文章。

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