Java IO流 个人总结

Java流类图结构


Java流类图结构

描述:

Java的核心库java.io提供了全面的IO接口。包括:文件读写、标准设备输出等。Java中IO是以流为基础进行输入输出的,所有数据被串行化写入输出流,或者从输入流读入。

Java流输入输出原理

Java把这些不同来源和目标的数据都统一抽象为数据流。Java语言的输入输出功能是十分强大而灵活的,美中不足的是看上去输入输出的代码并不是很简洁,因为你往往需要包装许多不同的对象。
在Java类库中,IO部分的内容是很庞大的,因为它涉及的领域很广泛:标准输入输出,文件的操作,网络上的数据流,字符串流,对象流,zip文件流。

1. IO流的分类

根据处理数据类型的不同分为:字符流和字节流
根据数据流向不同分为: 输入流和输出流

2. 字符流和字节流

字符流的由来: 因为数据编码的不同,而有了对字符进行高效操作的流对象。本质其实就是基于字节流读取时,去查了指定的码表。 字节流和字符流的区别:

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、avi等),而字符流只能处理字符类型的数据。

字节流:一次读入或读出是8位二进制。
字符流:一次读入或读出是16位二进制。
设备上的数据无论是图片或者视频,文字,它们都以二进制存储的。二进制的最终都是以一个8位为数据单元进行体现,所以计算机中的最小数据单元就是字节。意味着,字节流可以处理设备上的所有数据,所以字节流一样可以处理字符数据。

结论: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。

输入流和输出流

输入流只能进行读操作,输出流只能进行写操作,程序中需要根据待传输数据的不同特性而使用不同的流。

输入字节流 InputStream

  • InputStream 是所有的输入字节流的父类,它是一个抽象类。
  • ByteArrayInputStreamStringBufferInputStreamFileInputStream 是三种基本的介质流,它们分别从Byte 数组StringBuffer、和本地文件中读取数据。
  • PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据,与Piped 相关的知识后续单独介绍。
  • ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子类都是装饰流(装饰器模式的主角)。

输出字节流 OutputStream

  • OutputStream 是所有的输出字节流的父类,它是一个抽象类。
  • ByteArrayOutputStreamFileOutputStream 是两种基本的介质流,它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。
  • PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据。
  • ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子类都是装饰流。

总结:

  • 输入流:InputStream或者Reader:从文件中读到程序中;
  • 输出流:OutputStream或者Writer:从程序中输出到文件中;

节点流

节点流:直接与数据源相连,读入或读出。
直接使用节点流,读写不方便,为了更快的读写文件,才有了处理流。

节点流.png

常用的节点流

  • 父 类 :InputStreamOutputStreamReaderWriter
  • 文 件 :FileInputStreamFileOutputStreanFileReaderFileWriter 文件进行处理的节点流
  • 数 组 :ByteArrayInputStreamByteArrayOutputStreamCharArrayReaderCharArrayWriter 对数组进行处理的节点流(对应的不再是文件,而是内存中的一个数组)
  • 字符串 :StringReaderStringWriter 对字符串进行处理的节点流
  • 管 道 :PipedInputStreamPipedOutputStreamPipedReaderPipedWriter 对管道进行处理的节点流

处理流

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。如BufferedReader.处理流的构造方法总是要带一个其他的流对象做参数。一个流对象经过其他流的多次包装,称为流的链接。

这里写图片描述

常用的处理流

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

转换流

InputStreamReaderOutputStreamWriterInputStreamOutputStream作为参数,实现从字节流到字符流的转换。

构造函数

InputStreamReader(InputStream);        //通过构造函数初始化,使用的是本系统默认的编码表GBK。
InputStreamWriter(InputStream,String charSet);   //通过该构造函数初始化,可以指定编码表。
OutputStreamWriter(OutputStream);      //通过该构造函数初始化,使用的是本系统默认的编码表GBK。
OutputStreamwriter(OutputStream,String charSet);   //通过该构造函数初始化,可以指定编码表。

实战演练

  • FileInputStream类的使用:读取文件内容
package com.app;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class A1 {

    public static void main(String[] args) {
        A1 a1 = new A1();

        //电脑d盘中的abc.txt 文档
        String filePath = "D:/abc.txt" ;
        String reslut = a1.readFile( filePath ) ;
        System.out.println( reslut ); 
    }

    /**
     * 读取指定文件的内容
     * @param filePath : 文件的路径
     * @return  返回的结果
     */
    public String readFile( String filePath ){
        FileInputStream fis=null;
        String result = "" ;
        try {
            // 根据path路径实例化一个输入流的对象
            fis  = new FileInputStream( filePath );

            //2\. 返回这个输入流中可以被读的剩下的bytes字节的估计值;
            int size =  fis.available() ;
            //3\. 根据输入流中的字节数创建byte数组;
            byte[] array = new byte[size];
            //4.把数据读取到数组中;
            fis.read( array ) ; 

            //5.根据获取到的Byte数组新建一个字符串,然后输出;
            result = new String(array); 

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            if ( fis != null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }

        return result ;
    }

}

  • FileOutputStream 类的使用:将内容写入文件
package com.app;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class A2 {

    public static void main(String[] args) {
        A2 a2 = new A2();

        //电脑d盘中的abc.txt 文档
        String filePath = "D:/abc.txt" ;

        //要写入的内容
        String content = "今天是2017/1/9,天气很好" ;
        a2.writeFile( filePath , content  ) ;

    }

    /**
     * 根据文件路径创建输出流
     * @param filePath : 文件的路径
     * @param content : 需要写入的内容
     */
    public void writeFile( String filePath , String content ){
        FileOutputStream fos = null ;
        try {
            //1、根据文件路径创建输出流
            fos  = new FileOutputStream( filePath );

            //2、把string转换为byte数组;
            byte[] array = content.getBytes() ;
            //3、把byte数组输出;
            fos.write( array );

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            if ( fos != null) {
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

}

注意:

  1. 在实际的项目中,所有的IO操作都应该放到子线程中操作,避免堵住主线程。
  2. FileInputStream在读取文件内容的时候,我们传入文件的路径("D:/abc.txt"), 如果这个路径下的文件不存在,那么在执行readFile()方法时会报FileNotFoundException异常。
  3. FileOutputStream在写入文件的时候,我们传入文件的路径("D:/abc.txt"), 如果这个路径下的文件不存在,那么在执行writeFile()方法时, 会默认给我们创建一个新的文件。还有重要的一点,不会报异常。

效果图:

这里写图片描述
  • 综合练习,实现复制文件,从D盘复制到E盘
package com.app;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class A3 {

    public static void main(String[] args) {
        A3 a2 = new A3();

        //电脑d盘中的cat.png 图片的路径
        String filePath1 = "D:/cat.png" ;

        //电脑e盘中的cat.png 图片的路径
        String filePath2 = "E:/cat.png" ;

        //复制文件
        a2.copyFile( filePath1 , filePath2 );

    }

    /**
     * 文件复制 
     * @param filePath_old : 需要复制文件的路径
     * @param filePath_new : 复制文件存放的路径
     */
    public void copyFile( String filePath_old  , String filePath_new){
        FileInputStream fis=null ;
        FileOutputStream fout = null ;
        try {
            // 根据path路径实例化一个输入流的对象
            fis  = new FileInputStream( filePath_old );

            //2\. 返回这个输入流中可以被读的剩下的bytes字节的估计值;
            int size =  fis.available() ;
            //3\. 根据输入流中的字节数创建byte数组;
            byte[] array = new byte[size];
            //4.把数据读取到数组中;
            fis.read( array ) ; 

            //5、根据文件路径创建输出流
            fout = new FileOutputStream( filePath_new ) ;

            //5、把byte数组输出;
            fout.write( array );

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            if ( fis != null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if ( fout != null ) {
                try {
                    fout.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }   
            }
        }
    }
}

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