IO流——流的分类、InputStream、OutputStream、Reader、Writer等
一、IO流概述
流的分类
- 1.操作数据单位：
字节流、字符流 - 2.数据的流向：
输入流、输出流 - 3.流的角色：
节点流、处理流
二、节点流 (文件流)
1. FileReader
说明点：
将day09下的hello.txt文件内容读入程序中，并输出到控制台
- read()的理解：返回读入的一个字符。如果达到文件末尾，返回-1
- 异常的处理：为了保证流资源一定可以执行关闭操作。需要使用try-catch-finally处理
- 读入的文件一定要存在，否则就会报FileNotFoundException。
@Test
public void testFileReader() {
FileReader fr = null;
try {
//1. File类的实例化
File file = new File("hello.txt"); // 相对于当前module下
//2. FileReader流的实例化
fr = new FileReader(file);
//3. 读入操作 read()返回读入的一个字符
int data = fr.read();
// while (data != -1) {
// System.out.print((char)data);
// data = fr.read();
// }
while ((data = fr.read()) != -1) {
System.out.print((char) data);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (fr != null) { // 这里的判断是因为如果 fr = new FileReader(file); 发生异常后,fr为null, 但还会执行finally的内容,此时fr.close();就会报空指针异常
try {
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
@Test
public void testFileReader1() {
FileReader fr = null;
try {
File file = new File("hello.txt");
fr = new FileReader(file);
char[] ch = new char[5];
int len; // 每次读入的字符个数 read(char[] ch) // 一次读取的字符个数为多少
while ((len = fr.read(ch)) != -1) {
// 方式一:
// 错误写法
// for (int i = 0; i < ch.length; i++) {
// System.out.print(ch[i]);
// }
// 正确写法, 每次只取读入的len(读取的字符个数)
// for (int i = 0; i < len; i++) {
// System.out.print(ch[i]);
// }
// 方式二:
// 错误写法
// String str = new String(ch);
// System.out.print(str);
// 正确写法, 每次只取读入的len(读取的字符个数)
String str = new String(ch, 0, len);
System.out.print(str);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (fr != null) {
try {
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
2. FileWriter
从内存中写出数据到硬盘的文件里。
说明：
- 输出操作，对应的File可以不存在的。并不会报异常
- File对应的硬盘中的文件如果不存在，在输出的过程中，会自动创建此文件。
File对应的硬盘中的文件如果存在：
如果流使用的构造器是：FileWriter(file,false) / FileWriter(file):对原文件的覆盖
如果流使用的构造器是：FileWriter(file,true):不会对原文件覆盖，而是在原文件基础上追加内容
@Test
public void testFileWriter() {
FileWriter fw = null;
try {
//1.提供File类的对象，指明写出到的文件
File file = new File("hello1.txt");
//2.提供FileWriter的对象，用于数据的写出
fw = new FileWriter(file,false);
//3.写出的操作
fw.write("I have a dream!\n");
fw.write("you need to have a dream!");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.流资源的关闭
if(fw != null){
try {
fw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
1.3 文本文件的复制：
@Test
public void testFileReaderFileWriter() {
FileReader fr = null;
FileWriter fw = null;
try {
//1.创建File类的对象，指明读入和写出的文件
File srcFile = new File("hello.txt");
File destFile = new File("hello2.txt");
//不能使用字符流来处理图片等字节数据
// File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
// File destFile = new File("爱情与友情1.jpg");
//2.创建输入流和输出流的对象
fr = new FileReader(srcFile);
fw = new FileWriter(destFile);
//3.数据的读入和写出操作
char[] cbuf = new char[5];
int len;//记录每次读入到cbuf数组中的字符的个数
while((len = fr.read(cbuf)) != -1){
//每次写出len个字符(正好是读入的文件个数)
fw.write(cbuf,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.关闭流资源
//方式一：
// try {
// if(fw != null)
// fw.close();
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }finally{
// try {
// if(fr != null)
// fr.close();
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// }
//方式二：
try {
if(fw != null)
fw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
if(fr != null)
fr.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
2.FileInputStream / FileOutputStream的使用：
* 1. 对于文本文件(.txt,.java,.c,.cpp)，使用字符流处理
* 2. 对于非文本文件(.jpg,.mp3,.mp4,.avi,.doc,.ppt,...)，使用字节流处理
/*
实现对图片的复制操作
*/
@Test
public void testFileInputOutputStream() {
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
//1.造文件
File srcFile = new File("爱情与友情.jpg");
File destFile = new File("爱情与友情2.jpg");
//2.造流
fis = new FileInputStream(srcFile);
fos = new FileOutputStream(destFile);
//3.复制的过程
byte[] buffer = new byte[5];
int len;
while((len = fis.read(buffer)) != -1){
fos.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fos != null){
//4.关闭流
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(fis != null){
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
三、缓冲流
1.缓冲流涉及到的类：
* BufferedInputStream
* BufferedOutputStream
* BufferedReader
* BufferedWriter
2.作用：
作用：提供流的读取、写入的速度
提高读写速度的原因：内部提供了一个缓冲区。默认情况下是8kb
3.典型代码
3.1 使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream:处理非文本文件
//实现文件复制的方法
public void copyFileWithBuffered(String srcPath,String destPath){
BufferedInputStream bis = null;
BufferedOutputStream bos = null;
try {
//1.造文件
File srcFile = new File(srcPath);
File destFile = new File(destPath);
//2.造流
//2.1 造节点流
FileInputStream fis = new FileInputStream((srcFile));
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
//2.2 造缓冲流
bis = new BufferedInputStream(fis);
bos = new BufferedOutputStream(fos);
//3.复制的细节：读取、写入
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while((len = bis.read(buffer)) != -1){
bos.write(buffer,0,len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//4.资源关闭
//要求：先关闭外层的流，再关闭内层的流
if(bos != null){
try {
bos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(bis != null){
try {
bis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//说明：关闭外层流的同时，内层流也会自动的进行关闭。关于内层流的关闭，我们可以省略.
// fos.close();
// fis.close();
}
}
3.2 使用BufferedReader和BufferedWriter：处理文本文件
@Test
public void testBufferedReaderBufferedWriter(){
BufferedReader br = null;
BufferedWriter bw = null;
try {
//创建文件和相应的流
br = new BufferedReader(new FileReader(new File("dbcp.txt")));
bw = new BufferedWriter(new FileWriter(new File("dbcp1.txt")));
//读写操作
//方式一：使用char[]数组
// char[] cbuf = new char[1024];
// int len;
// while((len = br.read(cbuf)) != -1){
// bw.write(cbuf,0,len);
// // bw.flush();
// }
//方式二：使用String
String data;
while((data = br.readLine()) != null){
//方法一：
// bw.write(data + "\n");//data中不包含换行符
//方法二：
bw.write(data);//data中不包含换行符
bw.newLine();//提供换行的操作
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
//关闭资源
if(bw != null){
try {
bw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(br != null){
try {
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
四、转换流
1.转换流涉及到的类：属于字符流
InputStreamReader：将一个字节的输入流转换为字符的输入流
解码：字节、字节数组 —>字符数组、字符串
OutputStreamWriter：将一个字符的输出流转换为字节的输出流
编码：字符数组、字符串 —> 字节、字节数组
说明：编码决定了解码的方式
2.作用：提供字节流与字符流之间的转换
3.图示：
4.典型实现：
@Test
public void test1() throws IOException {
FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");
// InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);//使用系统默认的字符集
//参数2指明了字符集，具体使用哪个字符集，取决于文件dbcp.txt保存时使用的字符集
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"UTF-8");//使用系统默认的字符集
char[] cbuf = new char[20];
int len;
while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
String str = new String(cbuf,0,len);
System.out.print(str);
}
isr.close();
}
/*
此时处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally
综合使用InputStreamReader和OutputStreamWriter
*/
@Test
public void test2() throws Exception {
//1.造文件、造流
File file1 = new File("dbcp.txt");
File file2 = new File("dbcp_gbk.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file1);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file2);
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"utf-8");
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos,"gbk");
//2.读写过程
char[] cbuf = new char[20];
int len;
while((len = isr.read(cbuf)) != -1){
osw.write(cbuf,0,len);
}
//3.关闭资源
isr.close();
osw.close();
}
5.说明：
//文件编码的方式（比如：GBK），决定了解析时使用的字符集（也只能是GBK）。
五、标准输入输出流、打印流、数据流 ( 了解 )
1. 标准的输入输出流：
System.in:标准的输入流，默认从键盘输入
System.out:标准的输出流，默认从控制台输出
修改默认的输入和输出行为：
System类的setIn(InputStream is) / setOut(PrintStream ps)方式重新指定输入和输出的流。
2. 打印流：
PrintStream 和PrintWriter
说明：
提供了一系列重载的print()和println()方法，用于多种数据类型的输出
System.out返回的是PrintStream的实例
3. 数据流：
DataInputStream 和 DataOutputStream
作用：
用于读取或写出基本数据类型的变量或字符串
示例代码：
/*
练习：将内存中的字符串、基本数据类型的变量写出到文件中。
注意：处理异常的话，仍然应该使用try-catch-finally.
*/
@Test
public void test3() throws IOException {
//1.
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
//2.
dos.writeUTF("刘建辰");
dos.flush();//刷新操作，将内存中的数据写入文件
dos.writeInt(23);
dos.flush();
dos.writeBoolean(true);
dos.flush();
//3.
dos.close();
}
/*
将文件中存储的基本数据类型变量和字符串读取到内存中，保存在变量中。
注意点：读取不同类型的数据的顺序要与当初写入文件时，保存的数据的顺序一致！
*/
@Test
public void test4() throws IOException {
//1.
DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
//2.
String name = dis.readUTF();
int age = dis.readInt();
boolean isMale = dis.readBoolean();
System.out.println("name = " + name);
System.out.println("age = " + age);
System.out.println("isMale = " + isMale);
//3.
dis.close();
}
六、对象流
- 对象流：
ObjectInputStream和ObjectOutputStream - 作用：
ObjectOutputStream:内存中的对象—>存储中的文件、通过网络传输出去：序列化过程
ObjectInputStream:存储中的文件、通过网络接收过来 —>内存中的对象：反序列化过程 - 对象的序列化机制：
对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘
上，或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。//当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象
4. 序列化代码实现：
@Test
public void testObjectOutputStream(){
ObjectOutputStream oos = null;
try {
//1.
oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"));
//2.
oos.writeObject(new String("我爱北京天安门"));
oos.flush();//刷新操作
oos.writeObject(new Person("王铭",23));
oos.flush();
oos.writeObject(new Person("张学良",23,1001,new Account(5000)));
oos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(oos != null){
//3.
try {
oos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
5.反序列化代码实现：
@Test
public void testObjectInputStream(){
ObjectInputStream ois = null;
try {
ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"));
Object obj = ois.readObject();
String str = (String) obj;
Person p = (Person) ois.readObject();
Person p1 = (Person) ois.readObject();
System.out.println(str);
System.out.println(p);
System.out.println(p1);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(ois != null){
try {
ois.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
6.实现序列化的对象所属的类需要满足：
- 1.需要实现接口：Serializable
-
2.当前类提供一个全局常量：serialVersionUID
-
3.除了当前Person类需要实现Serializable接口之外，还必须保证其内部所属性
-
也必须是可序列化的。（默认情况下，基本数据类型可序列化）
-
补充：ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修饰的成员变量
transient来修饰某个成员不被序列化!