JAVA IO流简介

1. IO流概述

IO，即in和out，也就是输入和输出，指应用程序和外部设备之间的数据传递，常见的外部设备包括文件、管道、网络连接。

流（Stream），是一个抽象的概念，是指一连串的数据（字符或字节），是以先进先出的方式发送信息的通道。

关于流的特性有下面几点：
1.先进先出：最先写入输出流的数据最先被输入流读取到。
2.顺序存取：可以一个接一个地往流中写入一串字节，读出时也将按写入顺序读取一串字节，不能随机访问中间的数据。（RandomAccessFile除外）
3.只读或只写：每个流只能是输入流或输出流的一种，不能同时具备两个功能，输入流只能进行读操作，对输出流只能进行写操作。在一个数据传输通道中，如果既要写入数据，又要读取数据，则要分别提供两个流。

• IO流的分类

  • 按照数据的流向

    • 输入流：读数据
    • 输出流：写数据

  • 按照数据类型来分

    • 字节流

      • 字节输入流
      • 字节输出流

    • 字符流

      • 字符输入流
      • 字符输出流

• IO流的使用场景

  • 如果操作的是纯文本文件，优先使用字符流
  • 如果操作的是图片、视频、音频等二进制文件。优先使用字节流
  • 如果不确定文件类型，优先使用字节流。字节流是万能的流

2. File类

File类介绍

• 它是文件和目录路径名的抽象表示
• 文件和目录是可以通过File封装成对象
• 对于File而言，其封装的并不是一个真正存在的文件，仅仅是一个路径名而已。它可以是存在的，也可以是不存在的。将来是要通过具体的操作把这个路径的内容转换为具体存在的

构造方法

方法名 | 说明

• File(String pathname)	通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例
  File(String parent, String child)	从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例
  File(File parent, String child)	从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例

File创建与删除功能

方法名 | 说明

• public boolean createNewFile()	当具有该名称的文件不存在时，创建一个由该抽象路径名命名的新空文件。—— 父路径必须存在，否则会报“系统找不到指定的路径”
  public boolean mkdir()	创建由此抽象路径名命名的目录
  public boolean mkdirs()	创建由此抽象路径名命名的目录，包括任何必需但不存在的父目录
  public boolean delete()	删除此File表示的文件或目录(只能删除空目录)

3. 字节流

• 字节流抽象基类

  • InputStream：这个抽象类是表示字节输入流的所有类的超类
  • OutputStream：这个抽象类是表示字节输出流的所有类的超类
  • 子类名特点：子类名称都是以其父类名作为子类名的后缀

字节输出流

• 父类：OutputStream（抽象类）
• 子类：FileOutputStream；文件输出流用于将数据写入文件

使用字节输入流写数据的步骤

1、创建字节输出流对象(调用系统功能创建了文件,创建字节输出流对象，让字节输出流对象指向文件)：FileOutputStream(String name) ，（name表示文件路径）
2、调用字节输出流对象的写数据方法：void write(int b)
3、释放资源(关闭此文件输出流并释放与此流相关联的任何系统资源)：void close()

写入数据的三种方式
方法名 | 说明

• void write(int b)	将指定的字节写入此文件输出流一次写一个字节数据
  void write(byte[ ] b)	将b.length字节从指定的字节数组写入此文件输出流一次写一个字节数组数据
  void wirte(byte[ ] b,int off,int len)	将len字节从指定的字节数组开始，从偏移量off开始写入此文件输出流一次写一个字节数组的部分数据

字节流写数据加异常处理

• finally：在异常处理时提供finally块来执行所有清除操作。比如说O流中的释放资源
• 特点：被finally控制的语句一定会执行，除非JVM退出

字节输入流

• 父类：InputStream（抽象类）
• 子类：FileInputStream（实现类：从文件系统中的文件获取输入字节）

构造方法

方法名	说明
public FileInputStream(File path)	创建一个字节输入流管道与源文件对象接通
public FileInputStream(String pathName)	创建一个字节输入流管道与文件路径对接

读取方法

方法名	说明
public int read()	每次读取一个字节返回！读取完毕会返回 -1
public int read(byte[] buffer)	从字节输入流中读取字节到字节数组中去，返回读取的字节数量，没有字节可读返回 -1

• 使用字节输入流读数据的步骤

  • 1、创建字节输入流对象
  • 2、调用字节输入流对象的读数据方法
  • 3、释放资源

字节缓冲流

BufferedInputStream：创建BufferedInputStream将创建一个内部缓冲区数组。 当从流中读取或跳过字节时，内部缓冲区将根据需要从所包含的输入流中重新填充，一次填充字节

BufferedOutputStream：该类实现缓冲输出流。通过设置这样的输出流， 应用程序可以向底层输出流写入字节。

构造方法

方法名	说明
BufferedOutputStream(OutputStream out)	创建字节缓冲输出流对象
BufferedInputStream(InputStream in)	创建字节缓冲输入流对象

4. 字符流

• 字符流抽象基类

  • Reader：字符输入流的抽象类
  • Writer：字符输出流的抽象类

字符流概述

由于字节流操作中文不是特别的方便，所以Java就提供字符流

字符流 = 字节流 + 编码表

汉字在存储的时候，无论选择哪种编码存储，第一个字节都是负数

编码规则：

128个US-ASCII字符，只需一个字节编码

拉丁文等字符，需要二个字节编码

大部分常用字（含中文），使用三个字节编码

其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四字节编码

字符串中的编码解码问题

方法名	说明
byte[] getBytes()	使用平台的默认字符集将该 String编码为一系列字节
byte[] getBytes(String charsetName)	使用指定的字符集将该 String编码为一系列字节
String(byte[] bytes)	使用平台的默认字符集解码指定的字节数组来创建字符串
String(byte[] bytes, String charsetName)	通过指定的字符集解码指定的字节数组来创建字符

字符流中的编码解码问题

• InputStreamReader：是从字节流到字符流的桥梁

  它读取字节，并使用指定的编码将其解码为字符

  它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集

• OutputStreamWriter：是从字符流到字节流的桥梁

  是从字符流到字节流的桥梁，使用指定的编码将写入的字符编码为字节

  它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集

构造方法

方法名 | 说明

• InputStreamReader(InputStream in)	使用默认字符编码创建InputStreamReader对象
  InputStreamReader(InputStream in,String chatset)	使用指定的字符编码创建InputStreamReader对象
  OutputStreamWriter(OutputStream out)	使用默认字符编码创建OutputStreamWriter对象
  OutputStreamWriter(OutputStream out,String charset)	使用指定的字符编码创建OutputStreamWriter对象

字符输出流

方法名 | 说明

• void write(int c)	写一个字符
  void write(char[] cbuf)	写入一个字符数组
  void write(char[] cbuf, int off, int len)	写入字符数组的一部分
  void write(String str)	写一个字符串
  void write(String str, int off, int len)	写一个字符串的一部分

  关闭和刷新的方法

方法名	说明
flush()	刷新流，之后还可以继续写数据
close()	关闭流，释放资源，但是在关闭之前会先刷新流。一旦关闭，就不能再写数据

字符缓冲流

BufferedReader：从字符输入流读取文本，缓冲字符，以提供字符，数组和行的高效读取，可以指定缓冲区大小,或者可以使用默认大小。默认值足够大,可用于大多数用途

BufferedWriter：将文本写入字符输出流，缓冲字符,以提供单个字符，数组和字符串的高效写入，可以指定缓冲区大小，或者可以接受默认大小。默认值足够大,可用于大多数用途

构造方法

方法名	说明
BufferedWriter(Writer out)	创建字符缓冲输出流对象
BufferedReader(Reader in)	创建字符缓冲输入流对象

字符缓冲流特有功能

BufferedWriter：

方法名	说明
void newLine()	写一行行分隔符，行分隔符字符串由系统属性定义

字符缓冲流特有功能

BufferedWriter：

方法名	说明
void newLine()	写一行行分隔符，行分隔符字符串由系统属性定义

5. IO流小结

6. 特殊流

标准输入输出流

标准输入流

System类中有两个静态的成员变量：
public static final InputStream in：标准输入流，通常该流对应于键盘输入或由主机环境或用户指定的另一个输入源
public static final PrintStream out：标准输出流，通常该流对应于显示输出或由主机环境或用户指定的另一个输入源

标准输出流

• 输出语句的本质：是一个标准的输出流

  • PrintStream ps = System.out;
  • PrintStream类有的方法，System.out都可以使用

打印流

• 打印流分类：

  • 字节打印流：PrintStream

• 字符打印流：PrintWriter

• 打印流特点：

  • 只负责输出数据，不负责读取数据
  • 有自己特有方法

对象操作流

对象序列化：就是将对象保存到磁盘中，或者在网络中传输对象

这种机制就是使用一个字节序列表示个对象,该字节序列包含:对象的类型、对象的数据和对象中存储的属性等信息字节序列写到文件之后，相当于文件中持久保存了一个对象的信息

反之，该字节序列还可以从文件中读取回来，重构对象，对它进行反序列化

• 要实现序列化和反序列化就要使用对象序列化流和对象反序列化流:

  • 对象序列化流: ObjectOutputStream
  • 对象反序列化流:ObjectInputStream