菜鸟之路Day15一一IO流（一）

作者：blue

时间：2025.2.8

0.概述

文章内容，学习自黑马程序员BV1yW4y1Y7Ms

1.初识IO流

1.1.什么是IO流？

答：存储和读取数据的解决方案

1.2.IO流的作用

答：用于读写数据（本地文件，网络）

1.3.IO流的分类

按流的方向分

按操作文件的类型分

2.IO流的体系结构

3.字节输出流的基本用法

FileOutputStream ：操作本地文件的字节输出流，可以把程序中的数据写到本地文件中

书写步骤:

①创建字节输出流对象

​ 细节1：参数是字符串表示的路径或者File对象都是可以的

​ 细节2：如果文件不存在会创建一个新的文件，但是要保证父级路径是存在的

​ 细节3：如果文件已经存在，则会清空文件

②写数据

​ 细节：write方法的参数是整数，但是实际上写到本地文件中的是整数在ASCII上对应的字符

③释放资源

​ 细节：每次使用完流之后都要释放资源

package IOStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class FileOutputStreamDemo1 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src\\IOStream\\a.txt");//①创建字节输出流对象fos.write(97);//②写数据fos.close();//③释放资源}
}

写出数据的三种方式

public class FileOutputStreamDemo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {/** void write(int b) 一次写一个字节数据* void write(byte[] b) 一次写一个字节数组数据** void write(byte[] b,int off,int len) 一次写一个字节数组的部分数据* 参数一：数组* 参数二：起始索引 0* 参数三：个数 3* */FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src\\IOStream\\a.txt");byte[] b = {97,98,99,100,101};fos.write(b,1,2);}
}

换行和续写

public class FileOutputStreamDemo3 {public static void main(String[] args) throws IOException {/** 换行符：*   windows:\r\n*   Linux:\n*   Mac:\r* 续写：*   打开续写开关即可，即创建对象的第二个参数*   默认是false表示关闭，创建对象会清空文件*   传递true，表示打开续写，此时创建对象不会清空文件* */FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src\\IOStream\\a.txt",true);String str1 = "kcbdkdvkdkjxkjdkj";String str2 = "\r\n";String str3 = "666";byte[] b1 = str1.getBytes();byte[] b2 = str2.getBytes();byte[] b3 = str3.getBytes();fos.write(b1);fos.write(b2);fos.write(b3);}
}

4.字节输入流的基本用法

FileInputStream：操作本地文件的字节输入流，可以把本地文件中的数据读取到程序中来

书写步骤：

①创建字节输入流对象

​ 细节1：如果文件不存在，就直接报错

②读数据

​ 细节1：一次读一个字节，读出来的数据在ASCII上对应的数字

​ 细节2：读到文件末尾了，read方法返回-1

③释放资源

​ 细节：每次使用完流之后都要释放资源

public class FileInputStreamDemo1 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\IOStream\\a.txt");int ans = fis.read();while(ans!=-1){System.out.print((char)ans);ans = fis.read();}fis.close();//释放资源}
}

文件拷贝的基本代码

思想：边读边写

public class FileInputStreamDemo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.创建对象FileInputStream fis = new FileInputStream("C:\\Users\\zhangtenlan\\Desktop\\abc.txt");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src\\IOStream\\ans.txt");//2.拷贝//核心思想：边读边写int b;while((b=fis.read())!=-1){fos.write(b);}//3.释放资源//规则：先开的最后关闭fos.close();fis.close();}
}

以上方法在拷贝大文件的时候速度非常的慢，原因就在于，每次只能读取一个字节的数据，我们可以用read方法的一个重载来一次性读取多个数据。

public int read(byte[] buffer)  //一次读一个字节数组数据
//注意：一次读一个字节数组的数据，每次读取会尽可能把数组装满
//长度尽量设置为1024的整数倍，不要太大，像1024*1024*5

例子：

public class FileInputStreamDemo3 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\IOStream\\ans.txt");byte[] b = new byte[2];int len;while((len=fis.read(b))!=-1){ //当读到的长度为-1时代表读完了System.out.print(new String(b,0,len));}fis.close();}
}

拷贝大文件的写法

public class FileInputStreamDemocratic {public static void main(String[] args) throws IOException {long start = System.currentTimeMillis();//记录开始时间//1.创建对象FileInputStream fis = new FileInputStream("大文件");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("目标位置");//2.拷贝int len;byte[] bytes = new byte[1024*1024*5];while((len=fis.read(bytes))!=-1){fos.write(bytes,0,len);}//3.释放资源fos.close();fis.close();long end = System.currentTimeMillis();//记录结束时间System.out.println(end-start);//看看程序运行花了多少时间}
}

5.异常处理（了解即可）

try{}catch(IOException e){}finally{//finally中代码一定执行，除非JVM退出//所以释放资源的代码写到这里再合适不过
}

6.字符集

1.在计算机中，任意数据都是以二进制的形式来存储的

2.计算机中最小的存储单元是一个字节

3.ASCII字符集中，一个英文占一个字节

4.简体中文版Windows，默认使用GBK字符集

5.GBK字符集完全兼容ASCII字符集

​ 注意：一个英文占一个字节，二进制第一位是0

​ 一个中文占两个字节，二进制高位字节的第一位是1

6.Unicode字符集的UTF-8编码格式

​ 注意：一个英文占一个字节，二进制第一位是0，转成十进制是正数

​ 一个中文占三个字节，二进制第一位是1，第一个字节转成十进制是负数

为什么会有乱码？

原因1：读取数据时未读完整个汉字

原因2：编码和解码时的方式不统一

Java中的解码和编码：

public class FileInputStreamDemo5 {public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {/** java中的编码方法*   public byte[] getBytes() 使用默认方式进行编码UTF-8*   public byte[] getBytes(String charsetName) 使用指定方式进行编码** java中的解码方法*   String(byte[] bytes) 使用默认方式进行解码UTF-8*   String(byte[] bytes,String charsetName) 使用指定方式进行解码* */String str = "你好";byte[] res1 = str.getBytes();System.out.println(Arrays.toString(res1));System.out.println("=========================================================================");byte[] res2 = str.getBytes("GBK");System.out.println(Arrays.toString(res2));System.out.println("=========================================================================");String ans1 = new String(res1);System.out.println(ans1);System.out.println("=========================================================================");String ans2 = new String(res2,"GBK");System.out.println(ans2);}
}

7.字符输入流

字符流

​ 字符流 = 字节流+字符集

特点

​ 输入流：一次读一个字节，遇到中文时，一次读多个字节（所以适合处理中文）

​ 输出流：底层会把数据按照指定的编码方式进行编码，变成字节再写到文件中

使用场景

​ 对于纯文本文件进行读写操作

书写步骤

​ ①创建字符输入流对象

​ ②读取数据

​ 注意：细节1：按字节进行读取，遇到中文，一次读多个字节，读取后解码，返回一个整数

​ 细节2：读到文件末尾了，read方法返回-1

​ ③释放资源

7.1FileReader

public class IOTestOne {public static void main(String[] args) throws IOException {/** 第一步：创建对象* public FileReader(File file)  创建字符输入流关联本地文件* public FileReader(String pathname)** 第二步：读取数据* public int read() 读取数据，读到末尾返回-1* public int read(char[] buffer) 读取多个数据，读到末尾返回-1** 第三步：释放资源* public void close 释放资源* */FileReader fr = new FileReader("src\\IOTest\\a.txt");int ch;while((ch=fr.read())!=-1){System.out.print((char)ch);}fr.close();}
}/*有参的readFileReader fr = new FileReader("src\\IOTest\\a.txt");char[] chars = new char[2];int len;while((len=fr.read(chars))!=-1){//有参read返回值是System.out.print(new String(chars,0,len));}r.close();
*/

7.2FileWriter

①创建字符输出流对象

​ 细节1：参数是字符串表示的路径或者是File对象都可以

​ 细节2：如果文件不存在会创建一个新的文件，但是要保证父级路径是存在的

​ 细节3：如果文件已经存在，则会清空文件，如果不想清空可以打开续写开关

②写数据

​ 细节：如果write方法的参数是整数，但是实际上写到本地文件中的是整数在字符集上对应的字符

③释放资源

​ 细节：每次使用完流之后都要释放资源

public class IOTestTwo {public static void main(String[] args) {/** 第一步：创建对象*   public FileWriter(File file)*   public FileWriter(String pathname)*   public FileWriter(File file,boolean append) 续写开关*   public FileWriter(String pathname,boolean append)** 第二步：读取数据*   void write(int c)*   void write(String str)*   void write(String str,int off,int len)*   void write(char[] cbuf)*   void write(char[] cbuf,int off,int len)** 第三步：释放资源*   public void close() * */}
}

8.IO流综合练习

字节流和字符流的使用场景

​ 字节流：拷贝任意类型的文件

​ 字符流：读取纯文本文件中的数据，往纯文本文件中写出数据

8.1练习一

拷贝文件夹，考虑子文件夹

public class Test1 {public static void main(String[] args) throws IOException {File src = new File("C:\\Users\\zhangtenlan\\Desktop\\src");//数据源File dest = new File("C:\\Users\\zhangtenlan\\Desktop\\dest");//目的地copydir(src,dest);}private static void copydir(File src, File dest) throws IOException {dest.mkdirs();//1.进入数据源File[] arr = src.listFiles();//2.遍历数据源for(File file:arr){//3.如果是文件，则拷贝if(file.isFile()) {FileInputStream fis = new FileInputStream(file);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dest,file.getName()));byte[] bytes = new byte[1024];int len;//边读边写while((len= fis.read(bytes))!=-1){fos.write(bytes,0,len);}fos.close();fis.close();}//4.如果是文件夹，则递归else {copydir(file,new File(dest,file.getName()));}}}
}

8.2练习二

文件加密

为了保证文件的安全性，就需要对原始文件进行加密存储，再使用的时候再对其进行解密处理。

加密原理：

​ 对原始文件中的每一个字节数据进行更改，然后将更改以后的数据存储到新文件中

解密原理：

​ 读取加密之后的文件，按照加密规则反向操作，变成原始文件

//完成这个功能，我们可以利用异或的原理
//加密，我们可以令每个字节都异或上一个数字
public class Test2 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\yuan.png");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src\\jiami");int b;while((b=fis.read())!=-1){fos.write(b^5);}fos.close();fis.close();}
}

//解密，我们取原来加密过的图片，再次异或上这个数字
public class Test2 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\jiami");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src\\jiemi.png");int b;while((b=fis.read())!=-1){fos.write(b^5);}fos.close();fis.close();}
}

8.3练习三

文本文件中有以下数据：2-1-9-4-7-8

将文本中的数据进行排序，变成以下数据：1-2-4-7-8-9

public class Test3 {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.读取数据//纯文本文件，可以使用字符流来操作FileReader fr = new FileReader("src\\a.txt");StringBuilder sb = new StringBuilder();int b;while((b=fr.read())!=-1){sb.append((char)b);}fr.close();//2.排序ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();String[] arr = sb.toString().split("-");//分离-for (String s : arr) {//将数据转为整数类型，为排序做准备list.add(Integer.parseInt(s));}Arrays.sort(arr);//排序//3.写回FileWriter fw = new FileWriter("src\\b.txt");for (int i = 0; i < arr.length; i++) {if(i==arr.length-1) {fw.write(arr[i]+"");}else {fw.write(arr[i]+"-");}}fw.close();}
}