IO 操作大结局
之前三篇文章分别讲解了 File 类，操作 IO 的套路，不能不懂的处理流。
今天的文章是 Java IO 的大结局，我们来聊聊 IO 的其它几个有用的流，内存流，打印流、压缩流。
一、内存操作流
前面讲解的输入和输出都是操作文件的，其实我们也可以将内容写到内存，以及从内存中读取数据。内存操作流也就是字节数组节点流，分为字节数组输入流和字节数组输出流。我们可以使用字节数组输入流 BufferedInputStream 类读取内存中的数据，使用字节数组输出流 ByteArrayOutputStream 类将内容写到内存。
内存操作流一般用于生成临时信息，数据内容比较少的场景下，如果临时信息用文件保存的话，代码执行完毕后需要删除这个临时文件，所以这种有临时信息的存储使用内存操作是最合适的。
下面通过一段代码来演示内存操作流的使用：
@Test
public void test() throws IOException {
read(write());
}
/**
* 字节数组输入流的操作与文件输入操作流的操作一样
*/
public void read(byte[] src) throws IOException {
// 数据源是传入的
// 字节数组输入流，可以读取其他电脑上内存的内容
InputStream is = new BufferedInputStream(new ByteArrayInputStream(src));
// 操作
byte[] b = new byte[1024];
int len = 0;
while ((len = is.read(b)) != -1) {
System.out.println(new String(b, 0, len));
}
is.close();
}
/**
* 字节数组输出流的操作与文件输出操作流的操作有区别，因为字节数组输出流有新增的方法，不能使用多态
*/
public byte[] write() throws IOException {
byte[] dest; // 输出的目的地
// 选择流，没有入参，不用把dest传入
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
// 写出
String msg = "字节数组输入流的操作与文件输入操作流的操作一样";
byte[] src = msg.getBytes();
bos.write(src, 0, src.length);
bos.flush();
// 字节数组输出流是通过toByteArray方法获取的数据，因此不需要在构造函数传入dest参数
dest = bos.toByteArray();
bos.close();
return dest;
}
运行结果：
字节数组输入流的操作与文件输入操作流的操作一样
二、打印流
1、认识打印流
打印流是输出信息最方便的流，主要使用字节打印流 PrintStream，PrintStream 类继承 FilterOutputStream 类，FilterOutputStream 类继承 OutputStream 类。在 PrintStream 类的对象创建的时候可以把 OutputStream 类的对象传入，也就是说 PrintStream 类包装了 OutputStream 类或者 FilterOutputStream 类，这也就是我们经常说的的装饰设计模式，用装饰设计模式包装后，使操作更加方便。
代码示例：
@Test
public void test() throws IOException {
System.out.println("打印流");
// System.out本身就是PrintStream的实例，所以可以直接赋值
PrintStream ps = System.out;
ps.println(100); // 默认输出到控制台
// 用PrintStream输出到文件
File file = new File("D:/file/txt/print.txt");
ps = new PrintStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file)));
ps.println("print io test ...");
ps.flush();
ps.close();
}
运行结果：
打印流
100
2、了解 System 类的三个常量以及 Scanner 类
1、System.in：输入流，表示键盘输入
2、System.out：输出流，表示控制台输出
3、System.err：异常，输出的字体是红色的
另外我们可以使用 Java 提供的 Scanner 类进行数据输入，比如我们通过控制台接收用户的输入，完成输出。Scanner 类提供了一个可以接收 InputStream 类型的构造方法，这就说明只要是字节输入流的子类都可以通过 Scanner 类进行方便的读取，这也是装饰设计模式，需要注意的是：在 Java IO 中使用了大量的装饰模式。
代码演示，包括如何使用可变参数实现资源关闭：
@Test
public void test1() throws IOException {
// System的三个常量：
System.out.println("test");
System.err.println("error"); // 输出的字体是红色的
InputStream is = System.in; // 键盘输入
Scanner scanner = new Scanner(is);
System.out.println("Scanner 请输入：");
System.out.println(scanner.nextLine());
// 封装字节输入流似Scanner
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is)); // 字节流转字符流
System.out.println("封装字节输入流似Scanner 请输入：");
System.out.println(br.readLine());
// 键盘输入改为文件输入
InputStream is1 = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("D:/file/txt/print.txt")));
Scanner scanner1 = new Scanner(is1);
System.out.println(scanner1.nextLine());
close(scanner1, is1, scanner, is);
}
/**
* 关闭资源，用可变参数实现，可变参数：用三个点表示，只能放在形参的最后一个位置
*/
public static void close(Closeable... io) {
if (io != null) {
for (Closeable closeable : io) {
try {
if (closeable != null) {
closeable.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
运行结果：
test
error
Scanner 请输入：
可多看点
可多看点
封装字节输入流似Scanner 请输入：
你好
你好
print io test ...
三、压缩流
者多个文件进行压缩，以方便传输。在 Java 中为了减少传输过程的数据量提供了专门的压缩流，可以将文件或者文件夹压缩成 ZIP、JAR、GZIP等格式。
1、ZIP 文件压缩
压缩文件需要用到压缩输出流 ZipOutputStream 类，每一个被压缩的文件都用一个 ZipEntry 对象表示，用 putNextEntry() 方法可以把 ZipEntry 对象加入到压缩输出流里面，之后调用 closeEntry() 方法关闭当前 ZipEntry 对象。
用一个例子演示单个文件的压缩：
@Test
public void test() throws IOException {
// 指定要压缩的文件夹
File srcFile = new File("D:/file/txt/print.txt");
// 指定压缩后的文件
File zipFile = new File("D:/file/txt/print.zip");
// 定义输入文件流
InputStream is = new BufferedInputStream(new FileInputStream(srcFile));
// 定义压缩输出流
OutputStream out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(zipFile));
ZipOutputStream zipOut = new ZipOutputStream(out);
// 压缩文件的每一个子文件都是一个ZipEntry，需要为ZipEntry设置名称
System.out.println(srcFile.getName());
ZipEntry entry = new ZipEntry(srcFile.getName());
// 设置entry对象
zipOut.putNextEntry(entry);
// 关闭当前entry对象
zipOut.closeEntry();
// 压缩操作
byte[] b = new byte[1024];
int len = 0;
while ((len = is.read(b)) != -1) {
zipOut.write(b, 0, len); // 压缩内容
}
zipOut.flush();
zipOut.close();
is.close();
}
下面是一个压缩文件夹的例子，就是在利用上面的代码加上文件夹的列出文件方法结合递归实现的。
@Test
public void test1() throws Exception {
// 指定要压缩的文件夹
File srcFile = new File("D:/file/txt");
// 指定压缩后的文件
File zipFile = new File("D:/file/txt.zip");
// 定义压缩输出流
OutputStream out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(zipFile));
ZipOutputStream zipOut = new ZipOutputStream(out);
// 压缩文件夹
zipFile(zipOut, srcFile, srcFile.getName());
zipOut.flush();
zipOut.close();
}
/**
* @Description: 递归压缩文件夹
* @param zipOut 压缩输出流，必须在外部关闭
* @param src 要压缩的目标文件夹
* @param zipPath 压缩后的目标文件路径
*/
public void zipFile(ZipOutputStream zipOut, File src, String zipPath) throws FileNotFoundException, IOException {
if (src.isDirectory()) {
File[] files = src.listFiles();
if (files != null && files.length > 0) {
for (File file : files) {
// 压缩包中如果要保留原来的文件结构，必须带上父文件夹的名字加一斜杠，否则所有文件都写到压缩包目录下了
zipFile(zipOut, file, zipPath + "/" + file.getName());
}
} else { // 对空文件夹也进行压缩
zipOut.putNextEntry(new ZipEntry(zipPath + "/"));
zipOut.closeEntry();
}
} else {
InputStream is = new BufferedInputStream(new FileInputStream(src));
zipOut.putNextEntry(new ZipEntry(zipPath));
byte[] b = new byte[1024];
int len = 0;
while ((len = is.read(b)) != -1) {
zipOut.write(b, 0, len);
}
zipOut.closeEntry();
is.close();
}
}
运行结果：
2、ZIP 文件解压
在 Java 中每一个压缩文件都可以用 ZipFile 表示，还可以 使用 ZipFile 根据压缩后的文件名称找到每一个压缩文件中的 ZipEntry 对象，并将其进行解压操作。
下面我们分部对上面压缩的2个文件进行解压，首先对单个文件解压：
@Test
public void test2() throws ZipException, IOException {
// 找到压缩文件
File srcFile = new File("D:/file/txt/print.zip");
// 定义解压缩的文件名称
File destFile = new File("D:/file/txt/print_unzip.txt");
// 创建ZipFile对象
ZipFile zipFile = new ZipFile(srcFile);
// 根据压缩文件里的名称获取ZipEntry对象，名称必须能找到，否则获取输入流时空指针异常
ZipEntry entry = zipFile.getEntry("print.txt");
if (entry != null) {
// 根据ZipEntry对象获取ZipEntry输入流
InputStream is = zipFile.getInputStream(entry);
// 创建输出流
OutputStream os = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(destFile));
// 读取并输出
byte[] b = new byte[1024];
int len = 0;
while ((len = is.read(b)) != -1) {
os.write(b, 0, len);
}
os.flush();
os.close();
is.close();
}
zipFile.close();
}
运行结果：
以上程序如果一个压缩文件中存在多个文件夹或者多个 ZipEntry 就不行了，要操作更复杂的压缩文件需要用到 ZipInputStream 类实现。ZipInputStream 类可以方便的读取 ZIP 格式的压缩文件，下面我们演示解压复杂压缩文件的代码：
@Test
public void testUnZip() throws IOException {
// 指定要解压缩的文件夹
File srcFile = new File("D:/file/txt.zip");
// 指定解压缩后的目录
String destPath = "D:/file/txt_unzip/";
unZipFile(srcFile, destPath);
}
/**
* @Description: 文件夹解压方法
* @param srcFile 要解压缩的文件夹
* @param destPath 指定解压缩后的目录
*/
public void unZipFile(File srcFile, String destPath) throws FileNotFoundException, IOException {
// 创建zip输入流
ZipInputStream zis = new ZipInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(srcFile)));
ZipEntry entry = null;
OutputStream os = null;
// 指定解压缩后的文件
File destFile = null;
while ((entry = zis.getNextEntry()) != null) {
destFile = new File(destPath + entry.getName());
// entry有两种情况，要么是文件夹，要么是文件
if (entry.isDirectory()) { // 如果是文件夹，可以先创建，这样空文件夹也能解压缩
destFile.mkdirs();
} else {
if (!destFile.getParentFile().exists()) { // 创建文件的父目录，否则找不到路径
destFile.getParentFile().mkdirs();
}
os = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(destFile));
byte[] b = new byte[1024];
int len = 0;
while ((len = zis.read(b)) != -1) {
os.write(b, 0, len);
}
os.flush();
os.close();
}
}
zis.close();
}
以上的压缩与解压缩的代码，大家可以用到自己的项目中。
3、其他格式的压缩输入输出流
ZIP 是一种常见的压缩方式，在Java 开发过程中也可以实现 JAR 和 GZIP 格式的压缩与解压操作。
JAR 压缩的支持类在 java.util.jar 包中，常用类如下：
JAR 压缩输入流：JarInputStream
JAR 压缩输出流：JarOutputStream
JAR 文件：JARFile
JAR 实体：JAREntry
GZIP 是用于 Linux 系统的文件压缩，在 Linux 中经常会使用到*.gz 的文件，就是 GZIP 格式，GZIP 压缩的支持类在 java.util.zip 包中，常用类如下：
JAR 压缩输入流：GZIPInputStream
JAR 压缩输出流：GZIPOutputStream
大家可以自己仿照 ZIP 压缩解压的代码，试着操作一下。
**在文章的最后用一张图来总结一下 Java IO 的重点流，大家掌握了字节流和缓存流就足够使用了，IO 操作是有套路的，通过 Java IO 四篇文章的学习，相信 IO 操作对你来说已经不是问题了。