Java进阶——IO流

IO流概述

什么是IO？
I：Input
O：Output
通过IO可以完成硬盘文件的读和写

IO流的分类？
有多种分类方式：

• 一种方式是按照流的方向进行分类：
  以内存作为参照物，
  往内存中去，叫做输入（Input），或者叫做读（Read）。
  从内存中出来，叫做输出（Output）,或者叫做写（Write）。

• 另一种方式是按照读取数据方式不同进行分类：

  有的流是按照字节的方式读取数据，一次读取1个字节byte，等同于一次读取8个二进制位。
  这种流是万能的，什么类型的文件都可以读取。包括：文本文件，图片，声音文件，视频文件等…

  假设文件file1.txt，采用字节流的话是这样读的：

    a中国bc张三fe
    第一次读：一个字节，正好读到'a'
    第二次读：一个字节，正好读到'中'字符的一半。
    第三次读：一个字节，正好读到'中'字符的另外一半。
  

  有的流是按照字符的方式读取数据的，一次读取一个字符，这种流是为了方便读取普通文本文件而存在的，这种流不能读取：图片、声音、视频等文件。只能读取纯文本文件，连Word文件都无法读取。

  假设文件file1.txt，采用字符流的话是这样读的：

     a中国bc张三fe
     第一次读：'a'字符（'a'字符在windows系统中占用1个字节。）
     第二次读：'中'字符（'中'字符在windows系统中占用2个字节。）
  

综上所述：流的分类

输入流、输出流
字节流、字符流

Java中的IO流都已经写好了，我们程序员不需要关心,我们最主要还是掌握

在java中已经提供了哪些流，每个流的特点是什么，每个流对象上的常用方法有
哪些？？？？

java中所有的流都是在：java.io.*;下。

java中主要还是研究：
	怎么new流对象。
	调用流对象的哪个方法是读，哪个方法是写。

java IO流这块有四大家族：

四大家族的首领：
	java.io.InputStream  字节输入流
	java.io.OutputStream 字节输出流

	java.io.Reader		字符输入流
	java.io.Writer		字符输出流

• 四大家族的首领都是抽象类。(abstract class)

• 所有的流都实现了：
  java.io.Closeable接口，都是可关闭的，都有close()方法。
  流毕竟是一个管道，这个是内存和硬盘之间的通道，用完之后一定要关闭，
  不然会耗费(占用)很多资源。养成好习惯，用完流一定要关闭。

• 所有的输出流都实现了：
  java.io.Flushable接口，都是可刷新的，都有flush()方法。
  养成一个好习惯，输出流在最终输出之后，一定要记得flush()刷新一下。这个刷新表示将通道/管道当中剩余未输出的数据强行输出完（清空管道！）刷新的作用就是清空管道。
  【注意】：如果没有flush()可能会导致丢失数据。

• 【注意】：在java中只要“类名”以Stream结尾的都是字节流。以“Reader/Writer”结尾的都是字符流。

java.io包下需要掌握的流有16个：

文件专属：
	java.io.FileInputStream（掌握）
	java.io.FileOutputStream（掌握）
	java.io.FileReader
	java.io.FileWriter

转换流：（将字节流转换成字符流）
	java.io.InputStreamReader
	java.io.OutputStreamWriter

缓冲流专属：
	java.io.BufferedReader
	java.io.BufferedWriter
	java.io.BufferedInputStream
	java.io.BufferedOutputStream

数据流专属：
	java.io.DataInputStream
	java.io.DataOutputStream

标准输出流：
	java.io.PrintWriter
	java.io.PrintStream（掌握）

对象专属流：
	java.io.ObjectInputStream（掌握）
	java.io.ObjectOutputStream（掌握）

java.io.File类。
File类的常用方法。

java io这块还剩下什么内容：

第一：ObjectInputStream ObjectOutputStream的使用。
第二：IO流+Properties集合的联合使用。	

文件专属

java.io.FileInputStream

• 文件字节输入流，万能的，任何类型的文件都可以采用这个流来读。
• 字节的方法，完成输入的操作，完成读的操作（硬盘---->内存）

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class FileInputStreamTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            // 创建文件字节输入流对象
            // 文件路径：D:\course\JavaProjects\02-JavaSE\temp （IDEA会自动把\编程\\，因为java中\表示转义）
            // 以下都是采用了：绝对路径的方式。
            //FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\course\\JavaProjects\\02-JavaSE\\temp");
            // 写成这个/也是可以的。
            fis = new FileInputStream("D:/course/JavaProjects/02-JavaSE/temp");

            // 开始读
            int readData = fis.read(); // 这个方法的返回值是：读取到的“字节”本身。
            System.out.println(readData); //97

            readData = fis.read();
            System.out.println(readData); //98

            readData = fis.read();
            System.out.println(readData); //99

            readData = fis.read();
            System.out.println(readData); //100

            readData = fis.read();
            System.out.println(readData); //101

            readData = fis.read();
            System.out.println(readData); //102

            // 已经读到文件的末尾了，再读的时候读取不到任何数据，返回-1.
            readData = fis.read();
            System.out.println(readData);

            readData = fis.read();
            System.out.println(readData);

            readData = fis.read();
            System.out.println(readData);

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 在finally语句块当中确保流一定关闭。
            if (fis != null) { // 避免空指针异常！
                // 关闭流的前提是：流不是空。流是null的时候没必要关闭。
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

对以上程序进行改进，循环方式

分析这个程序的缺点：
一次读取一个字节byte，这样内存和硬盘交互太频繁，基本上时间/资源都好非在交互上面了。能不能一次读取多个字节呢？可以

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class FileInputStreamTest02 {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            fis = new FileInputStream("D:\\course\\JavaProjects\\02-JavaSE\\temp");

            /*while(true) {
                int readData = fis.read();
                if(readData == -1) {
                    break;
                }
                System.out.println(readData);
            }*/

            // 改造while循环
            int readData = 0;
            while((readData = fis.read()) != -1){
                System.out.println(readData);
            }

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fis != null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

int read(byte[ ] b)
一次最多读取 b.length 个字节
减少硬盘和内存的交互，提高程序的执行效率。
往byte[ ]数组当中读。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class FileInputStreamTest03 {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            // 相对路径的话呢？相对路径一定是从当前所在的位置作为起点开始找！
            // IDEA默认的当前路径是哪里？工程Project的根就是IDEA的默认当前路径。
            //fis = new FileInputStream("tempfile3");
            //fis = new FileInputStream("chapter23/tempfile2");
            //fis = new FileInputStream("chapter23/src/tempfile3");
            fis = new FileInputStream("chapter23/src/com/bjpowernode/java/io/tempfile4");

            // 开始读，采用byte数组，一次读取多个字节。最多读取“数组.length”个字节。
            byte[] bytes = new byte[4]; // 准备一个4个长度的byte数组，一次最多读取4个字节。
            // 这个方法的返回值是：读取到的字节数量。（不是字节本身）
            int readCount = fis.read(bytes);
            System.out.println(readCount); // 第一次读到了4个字节。
            // 将字节数组全部转换成字符串
            //System.out.println(new String(bytes)); // abcd
            // 不应该全部都转换，应该是读取了多少个字节，转换多少个。
            System.out.println(new String(bytes,0, readCount));

            readCount = fis.read(bytes); // 第二次只能读取到2个字节。
            System.out.println(readCount); // 2
            // 将字节数组全部转换成字符串
            //System.out.println(new String(bytes)); // efcd
            // 不应该全部都转换，应该是读取了多少个字节，转换多少个。
            System.out.println(new String(bytes,0, readCount));

            readCount = fis.read(bytes); // 1个字节都没有读取到返回-1
            System.out.println(readCount); // -1

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fis != null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

/*
最终版，需要掌握。
 */
public class FileInputStreamTest04 {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            fis = new FileInputStream("chapter23/src/tempfile3");
            // 准备一个byte数组
            byte[] bytes = new byte[4];
            /*while(true){
                int readCount = fis.read(bytes);
                if(readCount == -1){
                    break;
                }
                // 把byte数组转换成字符串，读到多少个转换多少个。
                System.out.print(new String(bytes, 0, readCount));
            }*/

            int readCount = 0;
            while((readCount = fis.read(bytes)) != -1) {
                System.out.print(new String(bytes, 0, readCount));
            }

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fis != null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

FileInputStream类的其它常用方法：

int available()：返回流当中剩余的没有读到的字节数量
long skip(long n)：跳过几个字节不读。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class FileInputStreamTest05 {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            fis = new FileInputStream("tempfile");
            System.out.println("总字节数量：" + fis.available());
            // 读1个字节
            //int readByte = fis.read();
            // 还剩下可以读的字节数量是：5
            //System.out.println("剩下多少个字节没有读：" + fis.available());
            // 这个方法有什么用？
            //byte[] bytes = new byte[fis.available()]; // 这种方式不太适合太大的文件，因为byte[]数组不能太大。
            // 不需要循环了。
            // 直接读一次就行了。
            //int readCount = fis.read(bytes); // 6
            //System.out.println(new String(bytes)); // abcdef

            // skip跳过几个字节不读取，这个方法也可能以后会用！
            fis.skip(3);
            System.out.println(fis.read()); //100

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fis != null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

文件专属

java.io.FileOutputStream

文件字节输出流，负责写。
从 内存----->硬盘

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileOutputStreamTest01 {
    public static void main(String[] args) {
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            // myfile文件不存在的时候会自动新建！
            // 这种方式谨慎使用，这种方式会先将原文件清空，然后重新写入。
            //fos = new FileOutputStream("myfile");
            //fos = new FileOutputStream("chapter23/src/tempfile3");

            // 以追加的方式在文件末尾写入。不会清空原文件内容。
            fos = new FileOutputStream("chapter23/src/tempfile3", true);
            // 开始写。
            byte[] bytes = {97, 98, 99, 100};
            // 将byte数组全部写出！
            fos.write(bytes); // abcd
            // 将byte数组的一部分写出！
            fos.write(bytes, 0, 2); // 再写出ab

            // 字符串
            String s = "我是一个中国人，我骄傲！！！";
            // 将字符串转换成byte数组。
            byte[] bs = s.getBytes();
            // 写
            fos.write(bs);

            // 写完之后，最后一定要刷新
            fos.flush();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fos != null) {
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

文件复制

使用FileInputStream + FileOutputStream完成文件的拷贝。
拷贝的过程应该是一边读，一边写。
使用以上的字节流拷贝文件的时候，文件类型随意，万能的。什么样的文件都能拷贝。

文件复制的原理

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Copy01 {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            // 创建一个输入流对象
            fis = new FileInputStream("D:\\course\\02-JavaSE\\video\\chapter01\\JavaSE-001-文件扩展名的显示.avi");
            // 创建一个输出流对象
            fos = new FileOutputStream("C:\\JavaSE-001-文件扩展名的显示.avi");

            // 最核心的：一边读，一边写
            byte[] bytes = new byte[1024 * 1024]; // 1MB（一次最多拷贝1MB。）
            int readCount = 0;
            while((readCount = fis.read(bytes)) != -1) {
                fos.write(bytes, 0, readCount);
            }

            // 刷新，输出流最后要刷新
            fos.flush();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 分开try，不要一起try。
            // 一起try的时候，其中一个出现异常，可能会影响到另一个流的关闭。
            if (fos != null) {
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (fis != null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

文件专属

java.io. FileReader

文件字符输入流，只能读去普通文本。
读取文本内容时，比较方便，快捷。

import java.io.FileNotFoundException;

import java.io.FileReader;

import java.io.IOException;

public class FileReaderTest {

    public static void main(String[] args) {

        FileReader reader = null;

        try {

            // 创建文件字符输入流

            reader = new FileReader("tempfile");
            //准备一个char数组

            char[] chars = new char[4];

            // 往char数组中读

            reader.read(chars); // 按照字符的方式读取：第一次e，第二次f，第三次 风....

            for(char c : chars) {

                System.out.println(c);

            }
            /*// 开始读

            char[] chars = new char[4]; // 一次读取4个字符

            int readCount = 0;

            while((readCount = reader.read(chars)) != -1) {

                System.out.print(new String(chars,0,readCount));

            }*/

        } catch (FileNotFoundException e) {

            e.printStackTrace();

        } catch (IOException e) {

            e.printStac