[Java学习笔记]IO流——字节流和字符流

字节流

抽象超类：

• InputStream是所有字节输入流的父类，其定义了基础的读取方法，常用的方法如下：
  — int read() 读取一个字节，以int形式返回（取一个byte也即“低8位”），
  若返回值为-1，则表示EOF(End Of File)
  — int read(byte[] d) 尝试读取给指定数组的length个字节并存入该数组，
  返回值为实际读取到的字节量

• OutputStream是所有字节输出流的父类，其定义了基础的写出方法，常用的方法如下：
  — void wiret(int d)
  写一个字节，写出去的是给定的int的“低八位”
  — void write(byte[] d)
  将给定的字节数组中的所有字节全部写出

FileInputStream类

java.io.InputStream
|——java.io.FileInputStream

构造方法摘要

• FileInputStream(File file/String fileName)
  通过打开一个到实际文件的连接来创建一个 FileInputStream

方法摘要

• int read()
  从此输入流中读取一个数据字节。
• int read(byte[] b)
  从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。
• int read(byte[] b, int off, int len)
  从此输入流中将最多 len 个字节的数据读入一个 byte 数组中。
• long skip(long n)
  从输入流中跳过并丢弃 n 个字节的数据。
• void close()
  关闭此文件输入流并释放与此流有关的所有系统资源。

字节流的输入流即是以字节为单位进行读取的，read()一次读取一个字节，read(byte[])即最多填满该数组，实际也是一次次一个个字节放入数组的，返回实际读入长度，read(byte[] b, int off, int len)则限定了读取的长度和存放的起始位置

BufferedInputStream类——带缓冲区升级版

• BufferedInputStream(InputStream in)
  创建一个 BufferedInputStream 并保存其参数，即输入流 in，以便将来使用。

方法摘要

• int read()
  参见 InputStream 的 read 方法的常规协定。
• int read(byte[] b, int off, int len)
  从此字节输入流中给定偏移量处开始将各字节读取到指定的 byte 数组中。
• long skip(long n)
  参见 InputStream 的 skip 方法的常规协定。

FileOutputStream类

java.io.OutputStream
|——java.io.FileOutputStream

构造方法摘要

• FileOutputStream(File f / String name)
  创建一个向具有指定名称的文件中写入数据的输出文件流。
• FileOutputStream(Filef / String name, boolean append)
  创建一个向具有指定 name 的文件中写入数据的输出文件流。并设置是否从末尾继续写

方法摘要

• void write(byte[] b)
  将 b.length 个字节从指定 byte 数组写入此文件输出流中。
• void write(byte[] b, int off, int len)
  将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此文件输出流。
• void write(int b)
  将指定字节写入此文件输出流。

BufferedOutputStream类——带缓冲区升级版
BufferedOutputStream(OutputStream out)
创建一个新的缓冲输出流，以将数据写入指定的底层输出流。

方法摘要

• void flush()
  刷新此缓冲的输出流。
• void write(byte[] b, int off, int len)
  将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此缓冲的输出流。
• void write(int b)
  将指定的字节写入此缓冲的输出流。

注意：使用带有缓冲区的输出流，数据是写入到缓冲区的，需要flush才能一次性将已经缓冲的内容写出到文件里面去

字符流

抽象超类：
Reader是字符输入流的父类；
Writer是字符输出流的父类。
字符流是以字符（char）为单位读写数据的。一次处理一个字符(Unicode)。字符流的底层仍然是基本的字节流。也就是说他们的创建也需要字节流来构建

Reader的常用方法：

• int read()
  读取一个字符，返回的int值“低16”位有效
• — int read(char[] chs)
  读取chs字符数组的length个字符并存入chs数组，返回值为实际读取到的字符量

Writer的常用方法：

• void write(int c)
  写出一个字符，写出给定int值“低16位”表示的字符
• void write(char[] chs)
  将给定chs数组中所有字符写出
• void write(String str)
  将给定str字符串写出
• void write(char[] chs, int offset, int len)
  将chs数组中从offset处开始连续的len个字符写出

InputStreamReader类——又称作转换流（桥梁）

字符输出流的创建不但需要字节流而且一定需要编码表。因为字节在不同的编码表中编码情况不同

• InputStreamReader(InputStream in)
  创建一个使用默认字符集的 InputStreamReader。
• InputStreamReader(InputStream in, Charset cs)
  创建使用给定字符集的 InputStreamReader。

方法摘要

• int read()
  读取单个字符。
• int read(char[] cbuf, int offset, int length)
  将字符读入数组中的某一部分。

它的方法可见都是以字符为单位进行操作的

他有个子类FileReader是可以直接通过文件构建，编码表直接默认(不灵活)!而FileReader的用法与之完全一致，纯继承而来！

BufferedReader类——字符流的缓冲升级版

• BufferedReader(Reader in)
  创建一个使用默认大小输入缓冲区的缓冲字符输入流。

他的方法唯一独特之处，也是最大亮点：能按行读取返回字符串

• String readLine()
  读取一个文本行。实际就是读到/r/n位置为止

OutputStreamWriter类——字符输出流,也是一个转换流

同样的：只要是字符流，我们一定要给他一个编码表才能将字节转为字符单位输出

• OutputStreamWriter(OutputStream out)
  创建使用默认字符编码的 OutputStreamWriter。
• OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs)
  创建使用给定字符集的 OutputStreamWriter。

方法摘要

• void write(char[] cbuf, int off, int len)
  写入字符数组的某一部分。

• void write(int c)
  写入单个字符。

• void write(String str, int off, int len)
  写入字符串的某一部分。——只要是字符流，字符能写肯定能直接写字符串了

• void close()
  关闭此流，先刷新它。

• void flush()
  刷新该流的缓冲。

注意了：因为是字符输出流，它是要进行编码操作的，因此该类对象内部其实也有缓冲区为了查表的，所以他也是需要刷新/关闭流才能真正写入到文件中去的！

它的直接子类FileWriter也是类似FileReader，在用法上没有任何区别，而是它的初始化很简单，只需要通过文件即可构建FileWriter对象

BufferedWriter和PrintWriter类——字符输出流的缓冲升级版

BufferedWriter:
将文本写入字符输出流，缓冲各个字符，从而提供单个字符、数组和字符串的高效写入

构造器

• BufferedWriter(Writer out)
  创建一个使用默认大小输出缓冲区的缓冲字符输出流。

方法：

• void flush()
  刷新该流的缓冲。
• void newLine()
  写入一个行分隔符。
• void write(char[] cbuf, int off, int len)
  写入字符数组的某一部分。
• void write(int c)
  写入单个字符。
• void write(String s, int off, int len)
  写入字符串的某一部分。

PrintWriter
向文本输出流打印对象的格式化表示形式。

它的构造方法最多：

但其实归根结底就三类：用文件构建、用字节流构建、用字符流构建

• PrintWriter(File file/String fileName)
  使用指定文件创建不具有自动行刷新的新 PrintWriter。
• PrintWriter(File file/String fileName, String csn)
  创建具有指定文件和字符集且不带自动刷行新的新 PrintWriter。
• PrintWriter(OutputStream out)
  根据现有的 OutputStream 创建不带自动行刷新的新 PrintWriter。
• PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush)
  通过现有的 OutputStream 创建新的 PrintWriter。
• PrintWriter(Writer out)
  创建不带自动行刷新的新 PrintWriter。
• PrintWriter(Writer out, boolean autoFlush)
  创建新 PrintWriter。

public static void main(String[] args) throws Exception {
		/*
		 * 最复杂的、最灵活的，可以指定追加写(FileOutputStream)\指定编码表(字符流构造)\自动行刷新(PrintWriter构造)
		 */
		PrintWriter pw = new PrintWriter(new OutputStreamWriter
		(new FileOutputStream("filename",true),"gbk")
		,true);
		/*
		 * 直接通过字节流创建，无法指定编码表
		 */
		PrintWriter pw = new PrintWriter(new FileOutputStream("filename",true),true);
		
		/*
		 * 通过文件创建，都不能指定
		 */
		PrintWriter pw = new PrintWriter("filename");
	}

效率对比

读写方法比较：
有数组辅助的必然更快
read(byte[]/char[]) / write(byte[]/char[]) > read(byte/char)/write(byte/char)

对象选取比较：
有缓冲区的必然更快
Buffered > 无Buffered

@org.junit.Test
	public void test3() throws Exception {
		//非缓冲流进行文件复制
		InputStream is = new FileInputStream("Cisco Packet Tracer v7.2.0.0226 x64.rar");
		OutputStream os = new FileOutputStream("copy1.rar");
		byte[] buf = new byte[1024];
		int len = 0;
		long now = System.currentTimeMillis();
		while((len = is.read(buf))!= -1) {
			os.write(buf, 0, len);
		}
		is.close();
		os.close();
		System.out.println("耗时："+(System.currentTimeMillis() - now)+"ms");
//		耗时：2250ms
	}
	@org.junit.Test
	public void test4() throws Exception {
		//缓冲流进行文件复制
		BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(
				new FileInputStream("Cisco Packet Tracer v7.2.0.0226 x64.rar"));
		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(
				new FileOutputStream("copy2.rar"));
		byte[] buf = new byte[1024];
		int len = 0;
		long begin = System.currentTimeMillis();
		while((len = bis.read(buf))!= -1) {
			bos.write(buf, 0, len);
		}
		bis.close();
		bos.close();
		System.out.println("耗时："+(System.currentTimeMillis() - begin)+"ms");
//		耗时：297ms
	}

缓冲原理

单字节一个个的复制文件

自建数组缓冲

带缓冲地复制文件