彻底学会IO流

概述:
  • IO流就是用来处理设备间数据传输问题的.常见的应用: 文件复制; 文件上传; 文件下载
  • IO的数据传输,可以看做是一种数据的流动,按照流动的方向,已内存为参照物,进行读写操作
  • IO可以保存到文件,其实就是内存在读取,内存在写入,而且不会消失,字节流可以操作任何类型的文件(音频、图文)都可以
IO流分类:

根据数据的流向分为:

  • 输入流(Input) :把数据从其他设备上读取到内存中的流。
  • 输出流(Output) :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 :以字节为单位,读写数据的流。(通用的,可以操作任何类型的数据)
  • 字符流 :以字符为单位,读写数据的流。(方便用户操作文本的)

注意:

计算中所有的数据视频,音频,图片,文字…都是以字节的形式存储的

什么场景用什么流

用记事本打开看得懂的就可以用字符,看不懂的可以用字节(字节是万能流)

字节流:
  • InputStream:这个抽象类是表示字节输入流的所有类的超类
  • OutputStream:这个抽象类是表示字节输出流的所有类的超类
  • 子类名特点:子类名称都是以其父类名作为子类名的后缀

字节输出流:

FileOutputStream(String name):创建文件输出流以指定的名称写入文件

方法名说明
void write(int b)将指定的字节写入此文件输出流 一次写一个字节数据
void write(byte[] b)将数组中的数据写入流中 一次写一个字节数组数据
void write(byte[] b, int off, int len)将数组的一部分数据写入流中 int off: 从哪个索引开始 int len:写多少个
FileOutputStream​(File file, boolean append)当append设置为true时,不会删除之前的文件,追加写数据

代码演示:

public class Demo01 {public static void main(String[] args) throws IOException {// 创建字节输出流:文件不存在就创建,文件存在就清空原文件,// 第二个参数是续写开关,默认为false不续写,为true就续写,续写不会删除原来的文件内容FileOutputStream fos = new FileOutputStream("/Users/itzhuzhu/Desktop/Java/ideaTest/io/a.txt",true);// 一次写一个字节数组:写整数传到文件里的是码表对应值byte []  bytes = {97,98,99,100};fos.write(bytes);// 换行fos.write("\r\n".getBytes());// 从指定索引开始写数据(数据源,哪里开始,哪里结束)// getBytes(): 使用平台的默认字符集将字符串编码为 byte 序列,并将结果存储到一个新的 byte 数组中。fos.write(bytes,1,2);// 释放资源:告诉系统这个文件使用完毕fos.close();}
}

换行:

  • windows:\r\n
  • linux:\n
  • mac:\r

字节流写数据异常处理:
finallly:被finally控制的语句一定会执行,除非JVM退出

    public static void main(String[] args) {FileOutputStream fos = null;try {System.out.println(2 / 0); // 制造异常fos = new FileOutputStream("/Users/itzhuzhu/Desktop/Java/ideaTest/io/a.txt", true);} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();}try {fos.write(99);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} // 为了避免空指针异常在这里要加判断,不为空才走finally {if (fos != null) {try {fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}

字节输入流:

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

方法名说明
public int read​()从输入流读取下一个字节数据, 返回读取到的字节
public int read(byte[] b)从输入流读取最多b.length个字节的数据
    public static void main(String[] args) throws IOException {FileInputStream fis = new FileInputStream("/Users/itzhuzhu/Desktop/Java/ideaTest/file/a.txt");int len;// 不是-1就可以一直读,是-1说明没了while ((len = fis.read()) != -1) {System.out.println((char) len);}fis.close();}

复制文件:

public class Demo03 {public static void main(String[] args) throws IOException {// 创建字节输入/输出流FileInputStream fis = new FileInputStream("/Users/itzhuzhu/Desktop/Java/ideaTest/io/a.txt");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("/Users/itzhuzhu/Desktop/Java/ideaTest/io/a2.txt");// 数组可以装多个字节,一次读一个数组比一次读一个字节快byte[] bytes = new byte[1024];// 循环读取,len表示现在读了多少字节int len;while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {fos.write(bytes, 0, len);}fis.close();fos.close();}
}

复制文件执行流程图
在这里插入图片描述

字节缓冲流:
  • 缓冲流只提供缓冲区,也就是数组,存在的使命就是提高效率,速度飞快。
  • 底层会创建一个默认8192的数组,主要是在硬盘和内存之间数据传递的次数,提高效率
  • 字节缓冲流要传入的参数是字节流,不能直接传入文件路径

在这里插入图片描述

构造方法:

方法名说明
BufferedOutputStream(OutputStream out)创建字节缓冲输出流对象
BufferedInputStream(InputStream in)创建字节缓冲输入流对象

缓冲流复制文件:
用一次一个数组,不要玩一个字节,哪个牛逼用哪个

    public static void main(String[] args) throws IOException {// 创建字节缓冲输入流、缓冲流会在底层创建一个8192字节数组BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("/Users/itzhuzhu/Desktop/Java/ideaTest/io/a.txt"));// 创建字节缓冲输出流BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("/Users/itzhuzhu/Desktop/Java/ideaTest/io/a2.txt"));byte[] bytes = new byte[1024];int len;while ((len = bis.read(bytes)) != -1) {bos.write(bytes, 0, len);}bis.close();bos.close();}
字符流:

有了万能的字节流为啥还出现了字符流?

  • 因为字节流读写中文可能会出现乱码,原因是因为编码表
  • 把字符存计算机要转二进制,叫编码
  • 把计算机中的二进制数据解析出来,叫解码
  • 编码和解码的方式必须一致,否则就会乱码

为什么字节流读中文乱码:

  • 字节流一次都一个字节,但是中文在GBK和UTF-8中都大于一个字节,也就是读不完一个完整的文字
编码表:
  • ASCll编码只有一些基础的文字,码表查看:http://ascii.911cha.com/
  • Unicode编码表是统一的万国码,容纳世界上所有的常见文字和符号,经UTF-8编码后一个中文占3个字节存储
  • GBK是中国推出的码表,每个国家都有自己的码表,但是比较乱,就定义了一个规范就是Unicode
  • UTF-8不是码表是一个格式
  • win系统默认使用GBK,一个字符占2个字节,idea默认用UTF-8,一个字符占3个字节

字符串中的编码解码:

方法名说明
byte[] getBytes()使用平台的默认字符集将该 String编码为一系列字节
byte[] getBytes(String charsetName)使用指定的字符集将该 String编码为一系列字节
String(byte[] bytes)使用平台的默认字符集解码指定的字节数组来创建字符串
String(byte[] bytes, String charsetName)通过指定的字符集解码指定的字节数组来创建字符串
public class Demo01 {public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {//定义一个字符串String s = "放眼整个中国,谁特么有我帅";// 编码byte[] bys = s.getBytes("GBK");byte[] bys2 = s.getBytes("UTF-8");System.out.println(Arrays.toString(bys));System.out.println(Arrays.toString(bys2));// 解码byte [] byte1   = {-73, -59, -47, -37, -43, -5, -72, -10, -42, -48, -71, -6, -93, -84, -53, -83, -52, -40, -61, -76, -45, -48, -50, -46, -53, -89};byte [] byte2   = {-26, -108, -66, -25, -100, -68, -26, -107, -76, -28, -72, -86, -28, -72, -83, -27, -101, -67, -17, -68, -116, -24, -80, -127, -25, -119, -71, -28, -71, -120, -26, -100, -119, -26, -120, -111, -27, -72, -123};System.out.println(new String(byte1, "GBK"));System.out.println(new String(byte2, "UTF-8"));}
}
字符流读中文过程:
  • 不管在哪个码表中,中文的第一个字节一定是负数。
  • 用字符读的时候,当看到是负数就会看看是什么格式,UTF8就直接读三个,GBK就读2个
  • 字符流=字节流+编码表
字节流字符流怎么选:

要拷贝就用字节流&字节缓冲流
把文本数据读到内存用字符输入,内存写到文件用字符输出

字符流写数据:

构造方法

方法名说明
FileWriter(File file)根据给定的 File 对象构造一个 FileWriter 对象
FileWriter(File file, boolean append)根据给定的 File 对象构造一个 FileWriter 对象
FileWriter(String fileName)根据给定的文件名构造一个 FileWriter 对象
FileWriter(String fileName, boolean append)根据给定的文件名以及指示是否附加写入数据的 boolean 值来构造 FileWriter 对象

成员方法:

方法名说明
void write(int c)写一个字符
void write(char[] cbuf)写入一个字符数组
void write(char[] cbuf, int off, int len)写入字符数组的一部分
void write(String str)写一个字符串
void write(String str, int off, int len)写一个字符串的一部分
    public static void main(String[] args) throws IOException {FileWriter fw = new FileWriter("/Users/itzhuzhu/Desktop/Java/ideaTest/io/a.txt");// void write(int c)	写一个字符fw.write(99);// void write(char[] cbuf)	写入一个字符数组// 写的是int整数打印出来就是对应的ASCll码表,String类型就是原样输出char[] chars = {97, 98, 99, 100};fw.write(chars);// void write(char[] cbuf, int off, int len)	写入字符数组的一部分fw.write(chars, 0, chars.length);// void write(String str)	写一个字符串String s = "彭于晏都不着急结婚我急个锤子";fw.write(s);// void write(String str, int off, int len)	写一个字符串的一部分fw.write(s, 0, 2);fw.close();}
刷新和关闭的方法:
方法名说明
flush()刷新流,之后还可以继续写数据
close()关闭流,释放资源,但是在关闭之前会先刷新流。一旦关闭,就不能再写数据
public class Demo03 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileWriter fw = new FileWriter("/Users/itzhuzhu/Desktop/Java/ideaTest/io/a.txt");fw.write("活到老,学到老");fw.flush();fw.write("走我了吗flush");fw.close();// fw.write("走我了吗close");  当场异常}
}
字符流读取:

构造方法

方法名说明
FileReader(File file)在给定从中读取数据的 File 的情况下创建一个新 FileReader
FileReader(String fileName)在给定从中读取数据的文件名的情况下创建一个新 FileReader

成员方法

方法名说明
int read()一次读一个字符数据
int read(char[] cbuf)一次读一个字符数组数据
    public static void main(String[] args) throws IOException {FileReader fr = new FileReader("/Users/itzhuzhu/Desktop/Java/ideaTest/io/a.txt");// int read():一次读一个字符数据int ch;while ((ch = fr.read()) != -1) {System.out.print((char) ch);}//int read(char[] cbuf):一次读一个字符数组数据int len;// 字符流不能用byte,打印也和字节流有点差别char[] chars = new char[1024];while ((len = fr.read(chars)) != -1) {System.out.println(new String(chars, 0, len));}fr.close();}
字符缓冲流:

构造方法

方法名说明
BufferedWriter(Writer out)创建字符缓冲输出流对象,可以指定缓冲区大小,或者可以接受默认大小
BufferedReader(Reader in)创建字符缓冲输入流对象,可以指定缓冲区大小,或者可以接受默认大小

字符缓冲流特有功能:

方法名说明
void newLine()写一行行分隔符,行分隔符字符串由系统属性定义
String readLine()读一行文字。 结果包含行的内容的字符串,不包括任何行终止字符如果流的结尾已经到达,则为null
public class Demo07 {public static void main(String[] args) throws IOException, IOException {BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("/Users/itzhuzhu/Desktop/Java/ideaTest/io/a.txt"));bw.write("活到老");bw.newLine();bw.write("学到老");BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("/Users/itzhuzhu/Desktop/Java/ideaTest/io/a.txt"));//一次读取一个字符数据/**int ch;while ((ch=br.read())!=-1) {System.out.print((char)ch);}*///一次读取一个字符数组数据char[] chs = new char[1024];int len;while ((len = br.read(chs)) != -1) {System.out.print(new String(chs, 0, len));}String s;// 一次读一行,返回的null不是-1,所以这里的判断条件为nullwhile ((s = br.readLine()) != null) {System.out.println(s);}br.close();}
}

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