Java IO流之原理分类与节点流文件操作详解

目录

• IO流简介
• IO流原理
• 流的分类
• IO 流体系
• 节点流和处理流
• 节点流操作

IO流简介

I/O是Input/Output的缩写， I/O技术是非常实用的技术，用于处理设备之间的数据传输。如读/写文件，网络通讯等。

Java程序中，对于数据的输入/输出操作以“流(stream)” 的方式进行。

java.io包下提供了各种“流”类和接口，用以获取不同种类的数据，并通过标准的方法输入或输出数据。

IO流原理

输入input：读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备的数据）到程序（内存）中。

输出output：将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。

流的分类

①按操作数据单位不同分为：字节流(8 bit 一般用于非文本文件)，字符流(16 bit 一般用于文本文件)

②按数据流的流向不同分为：输入流，输出流（相对的）

③按流的角色的不同分为：节点流（直接处理文件），处理流（处理被包含的流）

IO 流体系

Java的IO流共涉及40多个类，实际上非常规则，都是从如下4个抽象基类派生的。
由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。

节点流和处理流

节点流：直接从数据源或目的地读写数据

处理流：不直接连接到数据源或目的地，而是“连接”在已存在的流（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。

节点流操作

读入以FileReader为例

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-09-25-16:30
 * @Description:
 */
public class FileReaderTest {
    public static void main(String[] args) {
        FileReader fileReader = null;
        try { //一定需要try-catch
            //1、实例化File对象，指明要操作的文件
            File file = new File("IO\\hello.txt");
            //2、提供具体的流
            fileReader = new FileReader(file);
            //3、读取操作
            int read = fileReader.read(); //空参为一位一位读取，末尾返回-1
            while (read != -1){
                System.out.print((char) read);
                read = fileReader.read();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4、关闭流
            try {
                if (fileReader != null) { //确保不会因具体流未创建而产生空指针异常
                    fileReader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-09-25-16:30
 * @Description:
 */
public class FileReaderTest {
    public static void main(String[] args) {
        FileReader fileReader = null;
        try { //一定需要try-catch
            //1、实例化File对象，指明要操作的文件
            File file = new File("IO\\hello.txt");
            //2、提供具体的流
            fileReader = new FileReader(file);
            //3、读取操作
            char[] chars = new char[5];
            //char型数组为参数，该数组相当于一个容器，把读取放在里面，返回该次读取的个数，末尾返回-1
            // 最后若不够，容器后部分仍为上一次取的，前部分则被新的这次取到的覆盖了
            int length = fileReader.read(chars);
            while (length != -1){
                for (int i = 0; i < length; i++) {
                    System.out.print(chars[i]);
                }
                length = fileReader.read(chars);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4、关闭流
            try {
                if (fileReader != null) {
                    fileReader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

写出以FileWriter为例

import java.io.*;

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-09-25-16:30
 * @Description:
 */
public class FileReaderTest {
    public static void main(String[] args) {
        FileWriter fw1 = null; //若硬盘中不存在file，创建之；若存在，内容覆盖之
        try {
            //1、实例化File对象，指明要写出的文件
            File file = new File("IO\\hi.txt");
            //2、创建具体的流
            fw1 = new FileWriter(file);
            //FileWriter fw2 = new FileWriter(file,false); //若硬盘中不存在file，创建之；若存在，内容覆盖之
            //FileWriter fw3 = new FileWriter(file,true); //若硬盘中不存在file，创建之；若存在，内容追加之
            //3、写出操作
            fw1.write("Hello World!\n",0,5); //写出“Hello”
            fw1.write("你好，世界！"); //写出“你好，世界！”
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4、关闭流
            try {
                if (fw1 != null) fw1.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

实现一个图片复制（读入写出，使用字节流）

import java.io.*;

/**
 * @Author: Yeman
 * @Date: 2021-09-25-16:30
 * @Description:
 */
public class FileReaderTest {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            File inFile = new File("IO\\input.jpg");
            File outFile = new File("IO\\output.jpg");

            fis = new FileInputStream(inFile);
            fos = new FileOutputStream(outFile);

            byte[] bytes = new byte[1024]; //通常使用1024，2的10次方
            int length = fis.read(bytes);
            while (length != -1){
                fos.write(bytes,0,length);
                length = fis.read(bytes);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (fos != null) fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                if (fis != null) fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

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