Java基础I/O流

前言：为什么要写这篇文章，由于长时间不使用I/O流操作，导致很多知识都朦朦胧胧似懂非懂，今天抽空把这部分内容认真复习了下，顺便写篇文章加深印象。I/O流在很多场景中都有使用，比如文件上传下载、socket通信等。本文主要介绍常用字节流，其它字符流、转换流用法类似就不一一介绍。

一、初始IO流

数据的传输，可以看做是一种数据的流动，按照流动的方向，以内存为基准，分为输入input和输出output，即流向内存的是输入流，流出内存的是输出流。

2、IO流的分类

按照流的方向可以分为：输入流和输出流

• 输入流 ：把数据从其他设备上读取到内存中的流。
• 输出流 ：把数据从内存 中写出到其他设备上的流。

按照流的类型可以分为：字节流和字符流

• 字节流 ：以字节为单位。
• 字符流 ：以字符为单位。

字节流和字符流的超类如下所示

字节流和字符流不同之处

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、视频、音频等），而字符流只能处理字符类型的数据。

总结：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

字节流和字符流实现类汇总

网上找了一个

二、字节输入输出流

一切文件数据(文本、图片、视频等)在存储时，都是以二进制数字的形式保存，都一个一个的字节，那么传输时一样如此。所以，字节流可以传输任意文件数据。

1、字节输入流(InputStream)

InputStream抽象类字节输入流的所有类的超类，可以读取字节信息到内存中。它定义了字节输入流的基本共性功能方法。

1、public abstract int read()；

2、 public void close()；

3、public long skip(long n)；

4、public synchronized void mark(int readlimit)；

5、public synchronized void reset()；

我们以FileInputStream读取文件为例

FileInputStream读取字节数据

test.txt文件内容为：123123123

1、读取字节：read方法，每次可以读取一个字节的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1，代码如下：

public static void testFileInPut()throws Exception {
        FileInputStream inputStream = new FileInputStream("D:aplustest.txt");
        int b;
        while ((b = inputStream.read()) != -1) {
            System.out.println((char)b);
        }
        inputStream.close();
}

2、使用字节数组读取：read(byte[] b)，每次读取b的长度个字节到数组中，返回读取到的有效字节个数，读取到末尾时，返回-1 ，代码如下：

public static void testFileInPut1()throws Exception {
        FileInputStream inputStream = new FileInputStream("D:aplustest.txt");
        int b;
        byte[] bytes = new byte[2];
        while ((b = inputStream.read(bytes)) != -1) {
            System.out.println(b);
            System.out.println("======");
            System.out.println(new String(bytes));
        }
        inputStream.close();
}

输出结果：

12

31

23

12

32

我们发现结果不正确，最后一个为啥是32，这是由于最后一次读取时，只读取一个字节3，数组中，上次读取的数据没有被完全替换，所以要通过len ，获取有效的字节。

每次读取后,把数组的有效字节部分，变成字符串打印

代码改造如下：

public static void testFileInPut1()throws Exception {
        FileInputStream inputStream = new FileInputStream("D:aplustest.txt");
        int b;
        byte[] bytes = new byte[2];
        while ((b = inputStream.read(bytes)) != -1) {
            //System.out.println(new String(bytes));
            System.out.println(new String(bytes,0,b));
        }
        inputStream.close();
}

2、字节输出流(OutputStream)

OutputStream抽象类输出流是所有类的超类（父类），将指定的字节信息写出到目的地。定义了字节输出流公共方法。

1、public abstract void write(int b)

2、public void write(byte b[])

3、public void write(byte b[], int off, int len)

4、 public void flush()

5、public void close()

我们以FileOutputStream写出文件为例

使用FileOutputStream写出字节数据主要通过Write方法，而write方法分如下三种

public void write(int b)

public void write(byte[] b)

public void write(byte[] b,int off,int len) //从`off`索引开始，`len`个字节

1、write(int b)每次写出一个字节数据，代码如下：

public static void testFileOutPut()throws Exception {
        FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("D:aplusout.txt");
        outputStream.write(98);
        outputStream.write(99);
        outputStream.flush();
        outputStream.close();
}

2、写出字节数组：write(byte[] b)，每次可以写出数组中的数据，代码如下：

 public static void testFileOutPut1()throws Exception {
        FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("D:aplusout.txt");
        byte[] b = "我是java高手".getBytes();
        outputStream.write(b);
        outputStream.close();
}

3、写出指定长度字节数组：write(byte[] b, int off, int len) ,每次写出从off索引开始，len个字节，代码如下：

 public static void testFileOutPut2()throws Exception {
        byte[] b = "java".getBytes();
        outputStream.write(b,0,2);
        outputStream.close();
}

FileOutputStream实现数据追加续写

FileOutputStream提供了一个构造函数FileOutputStream(File file, boolean append)，当boolean为true时表示追加数据。

 public static void testFileOutPut3()throws Exception {
        FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("D:aplusout.txt",true);
        byte[] b = "java".getBytes();
        outputStream.write(b);
        outputStream.close();
}

3、文件拷贝

上面已经详细介绍了字节输入和输出流，我们现在做一个例子实现图片的拷贝。

上面的写法不规范，下面我们写一个规范的文件拷贝，代码如下：

public static void filePhotoCopy() {
        FileInputStream inputStream = null;
        FileOutputStream outputStream = null;
        try {
             inputStream = new FileInputStream("D:aplusIO流.png");
             outputStream = new FileOutputStream("D:aplusIOCopy.png");
             byte[] b = new byte[1024];
             int i;
             while ((i = inputStream.read(b)) != -1) {
                 outputStream.write(b,0,i);
                 outputStream.flush();
             }
            System.out.println("拷贝完成");
        }  catch (Exception e) {
        } finally {
              if (inputStream != null) {
                  try {
                      inputStream.close();
                  } catch (IOException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }
              if (outputStream != null) {
                  try {
                      outputStream.close();
                  } catch (IOException e) {
                      e.printStackTrace();
                  }
              }
        }
}

三、处理流和转换流

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。

常用的处理流

• 缓冲流：BufferedInputStream 、BufferedOutputStream、 BufferedReader、 BufferedWriter 增加缓冲功能，避免频繁读写硬盘。
• 转换流：InputStreamReader 、OutputStreamReader实现字节流和字符流之间的转换。
• 数据流： DataInputStream 、DataOutputStream 等-提供将基础数据类型写入到文件中，或者读取出来。