Java 基础（四）| IO 流之使用文件流的正确姿势

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一、什么是 IO 流？
想象一个场景：我们在电脑上编辑文件，可以保存到硬盘上，也可以拷贝到 U 盘中。那这个看似简单的过程，背后其实是数据的传输。

数据的传输，也就是数据的流动。既然是流动也就会有方向，有入方向和出方向。举个上传文件的栗子，现在有三个对象，文件、应用程序、上传的目标地址（服务器）。简化的上传文件有两步：

应用程序读文件（此为入方向，文件读入到应用程序）
应用程序写文件（此为出方向，读完之后写到目标地址）
注意这个入和出是相对的，它相对于应用程序而言。如果相对于服务器而言，这个上传文件操作就是入方向，从应用程序读入。Java 中 I/O 操作主要是指使用 java.io 包下的内容，进行输入、输出操作。输入也叫做读取数据，输出也叫做作写出数据。
注意这个入和出是相对的，它相对于应用程序而言。如果相对于服务器而言，这个上传文件操作就是入方向，从应用程序读入。Java 中 I/O 操作主要是指使用 java.io 包下的内容，进行输入、输出操作。输入也叫做读取数据，输出也叫做作写出数据。

二、IO 流的分类
我不认同网络上很多 IO 流的图，他们只是简单的把 io 流分成字节流和字符流。这样的分类也不是说不好，只是太臃肿、难记。

先上一张我自己总结的 IO 留的思维导图，我先把它分成了节点流和处理流，节点流是直接接触数据源的，而处理流是出于各种目的在节点流的基础上再套一层的 IO 流。再按照操作类型，分成 8 个小类，然后才是字节、字符分类，最后才是输入、输出的分类。具体可以看以下思维导图 (可能不清晰，有需要的在后台回复 IO 流获取原思维导图)

根据数据的流向分为：输入流和输出流。

输入流 ：把数据从其他设备上读取到内存中的流。
输出流 ：把数据从内存 中写出到其他设备上的流。
根据数据的类型分为：字节流和字符流。

字节流 ：以字节为单位，读写数据的流。

字符流 ：以字符为单位，读写数据的流。 image.png
Java IO 流

IO 流要说明白需要好几篇才行，今天我们先复习文件流。

2.1 一切皆字节
所有的文件（包括图片、音乐、视频），都是字节。所以字节流可以传输任意文件数据。在操作流的时时，无论使用什么样的流对象，底层传输的始终为二进制数据。

2.2 什么叫文件流？
文件流也就是直接操作文件的流，文件流又分为字节流 （FileInputStream 和 FileOutputStream）和字符流（FileReader 和 FileWriter）。其中字节流可用于操作一切文件，而字符流只能用于操作文本文件。

三、使用文件字节流 image.png

字节输出流

image.png 字节输入流

3.1 FileOutputStream
java.io.FileOutputStream 类继承于 OutputStream 是文件输出流，用于将数据写出到文件。

构造方法：可用文件路径构造，也可创建 File 对象之后构造。

写出数据示例： image.png

3.2 FileInputStream
java.io.FileInputStream 类继承于 InputStream 是文件输入流，用于将数据从文件读出。

构造方法：可用文件路径构造，也可创建 File 对象之后构造。

读取数据示例： image.png

复制文件示例：

image.png
3.3 为什么字节流处理中文字符时会出现乱码？
首先明确一点：一个英文字母占一个字节，一个汉字占两个字节，所以当字节流读取字符流就会出现乱码或者显示不全。所以用字节流操作含有中文字符的文件时，要转换成字符流并指定编码格式才能防止乱码。（这点，后面转换流会复习到）

四、使用文件字符流
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。

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字符输入流

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字符输出流，写文件

4.1 FileReader
java.io.FileReader 类继承于 Reader 类，是读取字符文件的便利类。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：可用文件路径构造，也可创建 File 对象之后构造。

字符编码：字节与字符的对应规则。Windows 系统的中文编码默认是 GBK 编码表
字节缓冲区：一个字节数组，用来临时存储字节数据。
PS：有时候出现乱码，多考虑下是不是编码的原因：字节与字符的规则对不上。

读取数据示例： image.png

4.2 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：可用文件路径构造，也可创建 File 对象之后构造。

写出数据示例： image.png

刷新与关闭：

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。 image.png
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