Java中的IO流

前言

IO流是Java中有一个重要的概念，指的是数据从一个地点到另一个地点的过程。输入输出的介质有很多，包括：文件、网络、键盘（输入）、显示器（输出）……

原文地址：https://xuedongyun.cn/post/17650/

IO分类

Java对IO操作提供了相应的API，包含在java.io包中。java中对流的分类包括：

• 按流向分（站在程序的角度）
  • 输入流（Input）
  • 输出流（Output）
• 按流的处理类型分
  • 字节流
  • 字符流
• 按流的功能来分
  • 节点流（直接跟输入输出源交互）
  • 处理流（对其他流包装的流：包装流）

常用API

Java中，几乎所有的流都是从以下四个父类继承而来的：

InputStream常用方法

• int available()：获取流中可读字节数
• int read()：从流中读取一个字节（0-255，-1表示已读到末尾）
• int read(byte[] b)：将读取的字节存储到字节数组中，返回实际读到的长度（-1表示已读到末尾）
• skip(int b)：跳过指定字节

OutputStream常用方法

• write(int b):将一个字节写出到目标源
• write(byte[] b)：将一个字节数组写出到目标输
• write(byte[] b,int offset,int len)将一个字节数组，从offset开始，写出len个字节，到目标输出源

字节流

计算机中，所有文件都是以字节的形式存储的。因此可以使用字节流进行读写操作。

字节输入流

JDK对于字节输入提供了一些子类：

• FileInputStream
• ByteArrayInputStream
• BufferedInputStream
• ObjectInputStream

FileInputStream

FileInputStream是一个针对文件的输入字节流

• 常见构造器
  • FileInputStream(File file):根据文件构建
  • FileInputStream(String filePath)：根据文件路径构建
• 读取文件

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InputStream in = new FileInputStream("C:\\data\\Test.java");

byte[] b = new byte[1024];
int len = 0;

while((len = in.read(b)) != -1){
    String str = new String(b,0,len);
    System.out.println(str);
}

字节输出流

JDK对于字节输出提供了一些子类：

• FileOutputStream
• ByteArrayOutputStream
• BufferedOutputStream
• ObjectOutputStream

FileOutputStream

FileOutputStream主要用于对文件进行写入操作

• 常用构造器
  • FileOutputStream(String filePath)：基于一个标准文件的路径，创建对其操作的输出流
  • FileOutputStream(String filePath,boolean append)：同上，但使用追加模式
  • FileOutputStream(File file)：基于一个标准文件对象，创建对其操作的输出流
  • FileOutputStream(File file,boolean append)：同上，但使用追加模式

文件不存在会自动创建，文件存在会操作原有文件，目标不是文件而是目录会抛出异常

• 写文件

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// 使用了try...with...resource语法
// Java中文件相对路径是相对于项目目录而言的
try (FileOutputStream os = new FileOutputStream("test.txt", true)) {
    os.write("你好世界".getBytes());
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

字符流

字符输入流

字符输入流一般用于对文本数据进行读取操作，常见的子类：

• InputStreamReader
• FileReader
• BufferedReader
• CharArrayReader

FileReader

FileReader是一个以字符流的形式进行文件内容读取的流，从InputStreamReader继承而来

• 常用构造方法
  • FileReader(File file)：根据文件对象，获取字符输入流
  • FileReader(String path)：根据文件路径，获取字符输入流
• 具体使用

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FileReader fr = new FileReader("C:\\data\\test.txt");

char[] ch = new char[100];
int len = 0;
while((len = fr.read(ch)) != -1){
    String s = new String(ch, 0, len);
    System.out.print(s);
}

字符输出流

字符输出流一般用于对文本数据进行写出操作，常见的子类：

• OutputStreamWriter
• BufferedWriter
• CharArrayWriter
• FileWriter
• PrintWriter

FileWriter

FileWriter是一个以字符流的形式进行文件内容写出的流，从OutputStreamWriter继承而来

• 常用构造方法

  • FileWriter(File file)：根据文件对象，获取字符输出流

  • FileWriter(File file, boolean append)：同上，但使用追加模式

  • FileWriter(String path)：根据文件路径，获取字符输出流

  • FileWriter(String path, boolean append)：同上，但使用追加模式

• 具体使用

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FileWriter fw = new FileWriter("readme.txt");
fw.write("你好世界");
fw.flush(); //允许在流未关闭之前，强制将字符缓冲区中的数据写出到目标输出源
fw.write("abcdefg");
fw.close();

处理流

按流的功能来分类，可以分为：

• 节点流
  • 又称低级流。直接跟输入输出源沟通
• 处理流
  • 又称高级流或包装流。可以对其他流进行包装，以实现流的类型转换或效率的提升。
  • 由缓冲流和转换流构成

包装使用了23种设计模式中的：装饰器模式

缓冲流

缓冲流是一种自带缓冲区的流，主要有四种

• BufferedInputStream：字节缓冲输入流
• BufferedOutputStream：字节缓冲输出流
• BufferedReader：字符缓冲输入流
• BufferedWriter：字符缓冲输出流

缓冲流内部使用了一个默认大小为8kb的字节缓冲区，每次将缓冲区的空间存满之后再将数据通过流对象完成读写操作

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FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);

byte[] b = new byte[1024*1024*8];
int len = 0;
while((len = bis.read(b)) != -1){
    String s = new String(b, 0, len);
    System.out.println(s);
}

bis.close();

转换流

一些需求：

字节流转换为字符流、字符流转换为字节流……

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InputStream is = System.in;

// 字节流转换为字符流
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);

// 字符流包装为缓冲流
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

// 读取一行
String s = br.readLine();