小菜鸟之JAVA输入输出

Java流类图结构:

小菜鸟之JAVA输入输出

流的概念和作用

流是一组有顺序的,有起点和终点的字节集合,是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流,流的本质是数据传输,根据数据传输特性将流抽象为各种类,方便更直观的进行数据操作。

IO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

字符流和字节流

字符流的由来: 因为数据编码的不同,而有了对字符进行高效操作的流对象。本质其实就是基于字节流读取时,去查了指定的码表。 字节流和字符流的区别:

  • 读写单位不同:字节流以字节(8bit)为单位,字符流以字符为单位,根据码表映射字符,一次可能读多个字节。
  • 处理对象不同:字节流能处理所有类型的数据(如图片、avi等),而字符流只能处理字符类型的数据。

  • 字节流:一次读入或读出是8位二进制。
  • 字符流:一次读入或读出是16位二进制。

设备上的数据无论是图片或者视频,文字,它们都以二进制存储的。二进制的最终都是以一个8位为数据单元进行体现,所以计算机中的最小数据单元就是字节。意味着,字节流可以处理设备上的所有数据,所以字节流一样可以处理字符数据。

结论:只要是处理纯文本数据,就优先考虑使用字符流。 除此之外都使用字节流。

输入流和输出流

输入流只能进行读操作,输出流只能进行写操作,程序中需要根据待传输数据的不同特性而使用不同的流。

输入字节流 InputStream

  • InputStream 是所有的输入字节流的父类,它是一个抽象类。
  • ByteArrayInputStreamStringBufferInputStreamFileInputStream 是三种基本的介质流,它们分别从Byte 数组StringBuffer、和本地文件中读取数据。
  • PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据,与Piped 相关的知识后续单独介绍。
  • ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子类都是装饰流(装饰器模式的主角)。

输出字节流 OutputStream

  • OutputStream 是所有的输出字节流的父类,它是一个抽象类。
  • ByteArrayOutputStreamFileOutputStream 是两种基本的介质流,它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。
  • PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据。
  • ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子类都是装饰流。

总结:

  • 输入流:InputStream或者Reader:从文件中读到程序中;
  • 输出流:OutputStream或者Writer:从程序中输出到文件中;

节点流

节点流:直接与数据源相连,读入或读出。
直接使用节点流,读写不方便,为了更快的读写文件,才有了处理流。
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常用的节点流
  • 父 类 :InputStreamOutputStreamReaderWriter
  • 文 件 :FileInputStreamFileOutputStreanFileReaderFileWriter 文件进行处理的节点流
  • 数 组 :ByteArrayInputStreamByteArrayOutputStreamCharArrayReaderCharArrayWriter 对数组进行处理的节点流(对应的不再是文件,而是内存中的一个数组)
  • 字符串 :StringReaderStringWriter 对字符串进行处理的节点流
  • 管 道 :PipedInputStreamPipedOutputStreamPipedReaderPipedWriter 对管道进行处理的节点流

处理流

处理流和节点流一块使用,在节点流的基础上,再套接一层,套接在节点流上的就是处理流。如BufferedReader.处理流的构造方法总是要带一个其他的流对象做参数。一个流对象经过其他流的多次包装,称为流的链接。
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常用的处理流
  • 缓冲流:BufferedInputStreanBufferedOutputStreamBufferedReaderBufferedWriter 增加缓冲功能,避免频繁读写硬盘。
  • 转换流:InputStreamReaderOutputStreamReader实现字节流和字符流之间的转换。
  • 数据流: DataInputStreamDataOutputStream 等-提供将基础数据类型写入到文件中,或者读取出来。
转换流

InputStreamReaderOutputStreamWriterInputStreamOutputStream作为参数,实现从字节流到字符流的转换。

构造函数

InputStreamReader(InputStream);        //通过构造函数初始化,使用的是本系统默认的编码表GBK。
InputStreamWriter(InputStream,String charSet);   //通过该构造函数初始化,可以指定编码表。
OutputStreamWriter(OutputStream);      //通过该构造函数初始化,使用的是本系统默认的编码表GBK。
OutputStreamwriter(OutputStream,String charSet);   //通过该构造函数初始化,可以指定编码表。

实战演练

  • FileInputStream类的使用:读取文件内容
  1 package com.app;
  2 
  3 import java.io.FileInputStream;
  4 import java.io.FileNotFoundException;
  5 import java.io.IOException;
  6 
  7 public class A1 {
  8 
  9     public static void main(String[] args) {
 10         A1 a1 = new A1();
 11 
 12         //电脑d盘中的abc.txt 文档
 13         String filePath = "D:/abc.txt" ;
 14         String reslut = a1.readFile( filePath ) ;
 15         System.out.println( reslut );
 16     }
 17 
 18 
 19     /**
 20      * 读取指定文件的内容
 21      * @param filePath : 文件的路径
 22      * @return  返回的结果
 23      */
 24     public String readFile( String filePath ){
 25         FileInputStream fis=null;
 26         String result = "" ;
 27         try {
 28             // 根据path路径实例化一个输入流的对象
 29             fis  = new FileInputStream( filePath );
 30 
 31             //2. 返回这个输入流中可以被读的剩下的bytes字节的估计值;
 32             int size =  fis.available() ;
 33             //3. 根据输入流中的字节数创建byte数组;
 34             byte[] array = new byte[size];
 35             //4.把数据读取到数组中;
 36             fis.read( array ) ;
 37 
 38             //5.根据获取到的Byte数组新建一个字符串,然后输出;
 39             result = new String(array);
 40 
 41         } catch (FileNotFoundException e) {
 42             e.printStackTrace();
 43         }catch (IOException e) {
 44             e.printStackTrace();
 45         }finally{
 46             if ( fis != null) {
 47                 try {
 48                     fis.close();
 49                 } catch (IOException e) {
 50                     e.printStackTrace();
 51                 }
 52             }
 53         }
 54 
 55         return result ;
 56     }
 57 
 58 
 59 }
 60 
 61 
  • FileOutputStream 类的使用:将内容写入文件
  1 package com.app;
  2 import java.io.FileNotFoundException;
  3 import java.io.FileOutputStream;
  4 import java.io.IOException;
  5 
  6 public class A2 {
  7 
  8     public static void main(String[] args) {
  9         A2 a2 = new A2();
 10 
 11         //电脑d盘中的abc.txt 文档
 12         String filePath = "D:/abc.txt" ;
 13 
 14         //要写入的内容
 15         String content = "今天是2017/1/9,天气很好" ;
 16         a2.writeFile( filePath , content  ) ;
 17 
 18     }
 19 
  1 /**
  2      * 根据文件路径创建输出流
  3      * @param filePath : 文件的路径
  4      * @param content : 需要写入的内容
  5      */
  6     public void writeFile( String filePath , String content ){
  7         FileOutputStream fos = null ;
  8         try {
  9             //1、根据文件路径创建输出流
 10             fos  = new FileOutputStream( filePath );
 11 
 12             //2、把string转换为byte数组;
 13             byte[] array = content.getBytes() ;
 14             //3、把byte数组输出;
 15             fos.write( array );
 16 
 17         } catch (FileNotFoundException e) {
 18             e.printStackTrace();
 19         }catch (IOException e) {
 20             e.printStackTrace();
 21         }finally{
 22             if ( fos != null) {
 23                 try {
 24                     fos.close();
 25                 } catch (IOException e) {
 26                     e.printStackTrace();
 27                 }
 28             }
 29         }
 30     }
 31 
 32 
 33 }
 34 

注意:

  1. 在实际的项目中,所有的IO操作都应该放到子线程中操作,避免堵住主线程。
  2. FileInputStream在读取文件内容的时候,我们传入文件的路径("D:/abc.txt"), 如果这个路径下的文件不存在,那么在执行readFile()方法时会报FileNotFoundException异常。
  3. FileOutputStream在写入文件的时候,我们传入文件的路径("D:/abc.txt"), 如果这个路径下的文件不存在,那么在执行writeFile()方法时, 会默认给我们创建一个新的文件。还有重要的一点,不会报异常。

效果图:

小菜鸟之JAVA输入输出

  • 综合练习,实现复制
  1 package com.app;
  2 import java.io.FileInputStream;
  3 import java.io.FileNotFoundException;
  4 import java.io.FileOutputStream;
  5 import java.io.IOException;
  6 
  7 public class A3 {
  8 
  9     public static void main(String[] args) {
 10         A3 a2 = new A3();
 11 
 12         //电脑d盘中的cat.png 图片的路径
 13         String filePath1 = "D:/cat.png" ;
 14 
 15         //电脑e盘中的cat.png 图片的路径
 16         String filePath2 = "E:/cat.png" ;
 17 
 18         //复制文件
 19         a2.copyFile( filePath1 , filePath2 );
 20 
 21     }
 22 
 23     /**
 24      * 文件复制
 25      * @param filePath_old : 需要复制文件的路径
 26      * @param filePath_new : 复制文件存放的路径
 27      */
 28     public void copyFile( String filePath_old  , String filePath_new){
 29         FileInputStream fis=null ;
 30         FileOutputStream fout = null ;
 31         try {
 32             // 根据path路径实例化一个输入流的对象
 33             fis  = new FileInputStream( filePath_old );
 34 
 35             //2. 返回这个输入流中可以被读的剩下的bytes字节的估计值;
 36             int size =  fis.available() ;
 37             //3. 根据输入流中的字节数创建byte数组;
 38             byte[] array = new byte[size];
 39             //4.把数据读取到数组中;
 40             fis.read( array ) ;
 41 
 42             //5、根据文件路径创建输出流
 43             fout = new FileOutputStream( filePath_new ) ;
 44 
 45             //5、把byte数组输出;
 46             fout.write( array );
 47 
 48         } catch (FileNotFoundException e) {
 49             e.printStackTrace();
 50         }catch (IOException e) {
 51             e.printStackTrace();
 52         }finally{
 53             if ( fis != null) {
 54                 try {
 55                     fis.close();
 56                 } catch (IOException e) {
 57                     e.printStackTrace();
 58                 }
 59             }
 60             if ( fout != null ) {
 61                 try {
 62                     fout.close();
 63                 } catch (IOException e) {
 64                     e.printStackTrace();
 65                 }
 66             }
 67         }
 68     }
 69 }
 70 
  • 文件,从D盘复制到E盘
  • 补充:

      1 package 文件的删除与地址;
      2 
      3 import java.io.File;
      4 import java.io.FileInputStream;
      5 import java.io.FileOutputStream;
      6 import java.io.FileReader;
      7 import java.io.IOException;
      8 
      9 public class Test {
     10 
     11 	public static void main(String[] args) throws IOException{
     12 //		boolean nfl=true;
     13 //		// TODO Auto-generated method stub
     14 ////		File file new File(".");
     15 //File nfl1=new File("E:/1.txt");
     16 //if(nfl1.exists()) {
     17 //	nfl1.delete();
     18 //}else {
     19 //	nfl1.createNewFile();
     20 //}
     21 //
     22 //System.out.println("获取文件名"+nfl1.getName());
     23 //System.out.println("获取相对路径"+nfl1.getParent());
     24 //System.out.println("获取绝对路径"+nfl1.getAbsolutePath());
     25 //System.out.println("获取上一级路径"+nfl1.getAbsoluteFile().getParent());
     26 //字节流
     27 //		FileInputStream fis=new FileInputStream(new File("E:/1.txt"));
     28 //		byte[] buf=new byte[10];
     29 //		int rd=0;
     30 //		String ret="";
     31 //		fis.read(buf,0,5);
     32 //		ret+=new String (buf,0,5);
     33 //		System.out.println(buf[0]);
     34 //		
     35 //	}
     36 	//字符流
     37 //	FileReader fis=new FileReader(new File("E:/1.txt"));
     38 //	char[] buf=new char[10];
     39 //	int rd=0;
     40 //	String ret="";
     41 //	while((rd=fis.read(buf))>0) {
     42 ////	fis.read(buf,0,5);
     43 //	ret+=new String (buf,0,5);
     44 //	System.out.println(buf[0]);
     45 //	System.out.println(buf[]);
     46 //	
     47 //}
     48 		//写入文件
     49 	FileOutputStream fos=new FileOutputStream("E:/2.txt");
     50 	for(int i=90;i<120;i++) {
     51 		fos.write(i);//写入
     52 	}
     53 	for(int i=2000;i<20000;i++) {
     54 		fos.write(i);
     55 	}
     56 
     57 	System.out.println(fos);
     58 }
     59 }
     60 

    日志:

      1 	Random rnd=new Random();
      2 		FileWriter fw=new FileWriter("E:/2.txt");
      3 		SimpleDateFormat sdb=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH-mm-ss");
      4 		for(int i=0;i<10;i++) {
      5 			Thread.currentThread().sleep(rnd.nextInt(1000));
      6 			String s=sdb.format(new Date())+"张三准备第"+i+"次";
      7 			fw.write(s);
      8 		}
      9 		fw.close();
     10 }

    结果:

      1 2019-08-15 19-41-58张三准备第0次2019-08-15 19-41-59张三准备第1次2019-08-15 19-42-00张三准备第2次2019-08-15 19-42-00张三准备第3次2019-08-15 19-42-00张三准备第4次2019-08-15 19-42-01张三准备第5次2019-08-15 19-42-02张三准备第6次2019-08-15 19-42-03张三准备第7次2019-08-15 19-42-03张三准备第8次2019-08-15 19-42-03张三准备第9次
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