Java IO -- 2

作者: LH_CH | 来源:发表于2020-08-29 21:27 被阅读0次

Java I/O 1.1
Java-输入输出I/O--FileInputStream &F
Java IO(2)
Java IO -- 2
java IO-2-IO
2018-04-25
Java的IO和NIO
第11讲 | Java提供了哪些IO方式？ NIO如何实现多路复
什么是WEBService，实现WEBService有哪些框架，
Java IO介绍

第一章 IO概述

1.1 什么是IO

生活中，你肯定经历过这样的场景。当你编辑一个文本文件，忘记了 ctrl+s ，可能文件就白白编辑了。当你电脑上插入一个U盘，可以把一个视频，拷贝到你的电脑硬盘里。那么数据都是在哪些设备上的呢？键盘、内存、硬盘、外接设备等等。
我们把这种数据的传输，可以看做是一种数据的流动，按照流动的方向，以内存为基准，分为输入input和输出 output ，即流向内存是输入流，流出内存的输出流。
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。

1.2 IO的分类

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。

1.3 顶级父类

分类	输入流	输出流
字节流	字节输入流-InputStream	字节输出流-OutputStream
字符流	字符输入流-Reader	字符输出流-Writer

第二章字节流

2.1 一切皆为字节

一切文件数据(文本、图片、视频等)在存储时，都是以二进制数字的形式保存，都一个一个的字节，那么传输时一样如此。所以，字节流可以传输任意文件数据。在操作流的时候，我们要时刻明确，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 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。

小贴士：
close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

2.3 FileOutputStream类

OutputStream有很多子类，我们从简单的一个子类开始。
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。
如：

public class FileOutputStreamConstructor throws IOException { 
   public static void main(String[] args) { 
       // 使用File对象创建流对象  
       File file = new File("a.txt"); 
       FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file); 
       // 使用文件名称创建流对象 
       FileOutputStream fos = new FileOutputStream("b.txt"); 
   } 
}

写出字节数据

写出字节：write(int b)方法，每次可以写出一个字节数据，代码使用演示：

public class FOSWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException { 
        // 使用文件名称创建流对象 
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"); 
        // 写出数据  
        fos.write(97); // 写出第1个字节  
        fos.write(98); // 写出第2个字节     
        fos.write(99); // 写出第3个字节  
        // 关闭资源   
        fos.close(); 
    } 
} 
输出结果： abc

小贴士：

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。

流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法。

写出字节数组：write(byte[] b)，每次可以写出数组中的数据。

public class FOSWrite { 
    public static void main(String[] args) throws IOException { 
        // 使用文件名称创建流对象 
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"); 
        // 字符串转换为字节数组    
        byte[] b = "黑马程序员".getBytes(); 
        // 写出字节数组数据  
        fos.write(b); 
        // 关闭资源  
        fos.close(); 
    } 
}
输出结果： 黑马程序员

写出指定长度字节数组：write(byte[] b, int off, int len),每次写出从oﬀ索引开始，len个字节。

 public class FOSWrite { 
    public static void main(String[] args) throws IOException { 
        // 使用文件名称创建流对象 
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"); 
         // 字符串转换为字节数组 
        byte[] b = "abcde".getBytes(); 
         // 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
        fos.write(b,2,2); 
        // 关闭资源  
        fos.close(); 
    } 
} 
输出结果： cd

数据追加续写

通过以上的代码，每次程序运行，创建输出流对象，都会清空目标文件中的数据。如何保留目标文件中数据，还能继续添加新数据呢？

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。这样创建的输出流对象，就可以指定是否追加续写了。

public class FOSWrite { 
    public static void main(String[] args) throws IOException { 
        // 使用文件名称创建流对象 
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"，true); 
        // 字符串转换为字节数组  
        byte[] b = "abcde".getBytes(); 
        // 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
        fos.write(b); 
        // 关闭资源  
        fos.close(); 
    } 
} 
文件操作前：cd 
文件操作后：cdabcde

写出换行

Windows系统里，换行符号是\r\n。把换行符追加到文件中。

public class FOSWrite { 
    public static void main(String[] args) throws IOException { 
        // 使用文件名称创建流对象 
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"); 
        // 定义字节数组 
        byte[] words = {97,98,99,100,101}; 
        // 遍历数组  
        for (int i = 0; i < words.length; i++) { 
        // 写出一个字节 
        fos.write(words[i]); 
        // 写出一个换行, 换行符号转成数组写出 
        fos.write("\r\n".getBytes()); 
    } 
        // 关闭资源  
        fos.close(); 
    } 
}
输出结果： 
a 
b 
c 
d 
e

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。

2.4 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。

小贴士：
close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

2.5 FileInputStream类

java.io.FileInputStream类是文件输入流，从文件中读取字节。

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 。
如：

public class FileInputStreamConstructor throws IOException{ 
    public static void main(String[] args) { 
        // 使用File对象创建流对象 
        File file = new File("a.txt"); 
        FileInputStream fos = new FileInputStream(file); 
        // 使用文件名称创建流对象 
        FileInputStream fos = new FileInputStream("b.txt"); 
    } 
}

读取字节数据

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，如：

public class FISRead { 
    public static void main(String[] args) throws IOException{
       // 使用文件名称创建流对象            
       FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");
       FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); 
       // 定义变量，保存数据   
       int b ；
       // 循环读取   
       while ((b = fis.read())!=‐1) { 
            System.out.println((char)b); 
       } 
       // 关闭资源 
            fis.close(); 
      } 
} 
输出结果： 
a 
b 
c 
d 
e

小贴士：

虽然读取了一个字节，但是会自动提升为int类型。

流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。
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 class FISRead { 
    public static void main(String[] args) throws IOException{ 
          // 使用文件名称创建流对象 
          FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde  
          // 定义变量，作为有效个数   
          int len ； 
          // 定义字节数组，作为装字节数据的容器            
          byte[] b = new byte[2];  
          // 循环读取  
          while (( len= fis.read(b))!=‐1) {  
              // 每次读取后,把数组变成字符串打印              
              System.out.println(new String(b));  
          } 
          // 关闭资源  
          fis.close(); 
     } 
}   
输出结果： 
ab 
cd 
ed

错误数据d，是由于后一次读取时，只读取一个字节e，数组中，上次读取的数据没有被完全替换，所以要通过len，获取有效的字节：

public class FISRead { 
    public static void main(String[] args) throws IOException{ 
        // 使用文件名称创建流对象    
        FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde 
        // 定义变量，作为有效个数    
        int len ； 
        // 定义字节数组，作为装字节数据的容器  
        byte[] b = new byte[2];  
        // 循环读取   
        while (( len= fis.read(b))!=‐1) {  
            // 每次读取后,把数组的有效字节部分，变成字符串打印  
            System.out.println(new String(b，0，len));//  len 每次读取的有效字节个数   
        } 
        // 关闭资源    
        fis.close(); 
    } 
}   
输出结果： 
ab 
cd 
e

第三章字符流

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。

3.1 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。

3.2 FileReader类

java.io.FileReader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。

小贴士：

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。idea中UTF-8

字节缓冲区：一个字节数组，用来临时存储字节数据。

构造方法

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 class FileReaderConstructor throws IOException{ 
    public static void main(String[] args) { 
         // 使用File对象创建流对象   
         File file = new File("a.txt"); 
         FileReader fr = new FileReader(file); 
         // 使用文件名称创建流对象 
         FileReader fr = new FileReader("b.txt"); 
    } 
}

读取字符数据

读取字符：read方法，每次可以读取一个字符的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1，循环读取：

public class FRRead { 
    public static void main(String[] args) throws IOException { 
         // 使用文件名称创建流对象   
         FileReader fr = new FileReader("read.txt"); 
         // 定义变量，保存数据     
         int b ；
         // 循环读取   
         while ((b = fr.read())!=‐1) { 
            System.out.println((char)b); 
         } 
         // 关闭资源 
         fr.close(); 
     } 
} 
输出结果：
黑 
马 
程 
序 
员

小贴士：虽然读取了一个字符，但是会自动提升为int类型。

使用字符数组读取：read(char[] cbuf)，每次读取b的长度个字符到数组中，返回读取到的有效字符个数，读取到末尾时，返回-1：

public class FISRead { 
    public static void main(String[] args) throws IOException { 
       // 使用文件名称创建流对象     
       FileReader fr = new FileReader("read.txt"); 
       // 定义变量，保存有效字符个数   
       int len ；
       // 定义字符数组，作为装字符数据的容器 
       char[] cbuf = new char[2]; 
       // 循环读取   
       while ((len = fr.read(cbuf))!=‐1) { 
            System.out.println(new String(cbuf,0,len)); 
        } 
       // 关闭资源   
       fr.close(); 
    }
}   
输出结果：
黑马 
程序 
员

3.3 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。

3.4 FileWriter类

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

public class FileWriterConstructor { 
    public static void main(String[] args) throws IOException { 
        // 使用File对象创建流对象   
        File file = new File("a.txt"); 
        FileWriter fw = new FileWriter(file); 
        // 使用文件名称创建流对象 
        FileWriter fw = new FileWriter("b.txt"); 
    } 
}

基本写出数据

写出字符：write(int b)方法，每次可以写出一个字符数据：

public class FWWrite { 
   public static void main(String[] args) throws IOException { 
       // 使用文件名称创建流对象 
       FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); 
       // 写出数据  
       fw.write(97); // 写出第1个字符   
       fw.write('b'); // 写出第2个字符   
       fw.write('C'); // 写出第3个字符   
       fw.write(30000); // 写出第4个字符，中文编码表中30000对应一个汉字。
       /* 
          【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。
       */ 
       // fw.close(); 
   } 
} 
输出结果：
abC田

小贴士：

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。

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。

关闭和刷新

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。

public class FWWrite { 
    public static void main(String[] args) throws IOException { 
        // 使用文件名称创建流对象 
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); 
        // 写出数据，通过flush    
        fw.write('刷'); // 写出第1个字符  
        fw.flush();  
        fw.write('新'); // 继续写出第2个字符，写出成功   
        fw.flush();  
        // 写出数据，通过close   
        fw.write('关'); // 写出第1个字符 
        fw.close(); 
        fw.write('闭'); // 继续写出第2个字符,【报错】java.io.IOException: Stream closed 
        fw.close(); 
    } 
}

小贴士：即便是ﬂush方法写出了数据，操作的后还是要调用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：

public class FWWrite { 
    public static void main(String[] args) throws IOException { 
        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");  
        // 字符串转换为字节数组  
        char[] chars = "黑马程序员".toCharArray(); 
        // 写出字符数组  
        fw.write(chars); // 黑马程序员  
        // 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'程'，两个字节，也就是'程序'。
        fw.write(b,2,2); // 程序    
        // 关闭资源     
        fos.close(); 
    } 
}

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：

public class FWWrite { 
    public static void main(String[] args) throws IOException { 
        // 使用文件名称创建流对象 
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); 
        // 字符串 
        String msg = "黑马程序员";  
        // 写出字符数组 
        fw.write(msg); //黑马程序员 
        // 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'程'，两个字节，也就是'程序'。      
        fw.write(msg,2,2); // 程序        
        // 关闭资源 
        fos.close(); 
    } 
}

续写和换行：操作类似于FileOutputStream：

public class FWWrite { 
    public static void main(String[] args) throws IOException { 
        // 使用文件名称创建流对象，可以续写数据 
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"，true); 
        // 写出字符串 
        fw.write("黑马");
        // 写出换行
        fw.write("\r\n"); 
        // 写出字符串
        fw.write("程序员"); 
        // 关闭资源 
        fw.close(); 
    }
}
输出结果: 
黑马 
程序员

小贴士：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。

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