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JAVA IO流簡介

1. IO流概述

IO，即in和out，也就是輸入和輸出，指應用程序和外部設備之間的數據傳遞，常見的外部設備包括文件、管道、網絡連接。

流（Stream），是一個抽象的概念，是指一連串的數據（字符或字節），是以先進先出的方式發送信息的通道。

關於流的特性有下面幾點：
1.先進先出：最先寫入輸出流的數據最先被輸入流讀取到。
2.順序存取：可以一個接一個地往流中寫入一串字節，讀出時也將按寫入順序讀取一串字節，不能隨機訪問中間的數據。（RandomAccessFile除外）
3.只讀或只寫：每個流只能是輸入流或輸出流的一種，不能同時具備兩個功能，輸入流只能進行讀操作，對輸出流只能進行寫操作。在一個數據傳輸通道中，如果既要寫入數據，又要讀取數據，則要分別提供兩個流。

  • IO流的分類

    • 按照數據的流向

      • 輸入流：讀數據
      • 輸出流：寫數據

    • 按照數據類型來分

      • 字節流

        • 字節輸入流
        • 字節輸出流

      • 字符流

        • 字符輸入流
        • 字符輸出流

  • IO流的使用場景

    • 如果操作的是純文本文件，優先使用字符流
    • 如果操作的是圖片、視頻、音頻等二進制文件。優先使用字節流
    • 如果不確定文件類型，優先使用字節流。字節流是萬能的流

2. File類

File類介紹

  • 它是文件和目錄路徑名的抽象表示
  • 文件和目錄是可以通過File封裝成對象
  • 對於File而言，其封裝的並不是一個真正存在的文件，僅僅是一個路徑名而已。它可以是存在的，也可以是不存在的。將來是要通過具體的操作把這個路徑的內容轉換為具體存在的

構造方法

方法名 | 説明

  • File(String pathname) 通過將給定的路徑名字符串轉換為抽象路徑名來創建新的 File實例
    File(String parent, String child) 從父路徑名字符串和子路徑名字符串創建新的 File實例
    File(File parent, String child) 從父抽象路徑名和子路徑名字符串創建新的 File實例

File創建與刪除功能

方法名 | 説明

  • public boolean createNewFile() 當具有該名稱的文件不存在時，創建一個由該抽象路徑名命名的新空文件。—— 父路徑必須存在，否則會報“系統找不到指定的路徑”
    public boolean mkdir() 創建由此抽象路徑名命名的目錄
    public boolean mkdirs() 創建由此抽象路徑名命名的目錄，包括任何必需但不存在的父目錄
    public boolean delete() 刪除此File表示的文件或目錄(只能刪除空目錄)

3. 字節流

  • 字節流抽象基類

    • InputStream：這個抽象類是表示字節輸入流的所有類的超類
    • OutputStream：這個抽象類是表示字節輸出流的所有類的超類
    • 子類名特點：子類名稱都是以其父類名作為子類名的後綴

字節輸出流

  • 父類：OutputStream（抽象類）
  • 子類：FileOutputStream；文件輸出流用於將數據寫入文件

使用字節輸入流寫數據的步驟

1、創建字節輸出流對象(調用系統功能創建了文件,創建字節輸出流對象，讓字節輸出流對象指向文件)：FileOutputStream(String name) ，（name表示文件路徑）
2、調用字節輸出流對象的寫數據方法：void write(int b)
3、釋放資源(關閉此文件輸出流並釋放與此流相關聯的任何系統資源)：void close()

寫入數據的三種方式
方法名 | 説明

  • void write(int b) 將指定的字節寫入此文件輸出流一次寫一個字節數據
    void write(byte[ ] b) 將b.length字節從指定的字節數組寫入此文件輸出流一次寫一個字節數組數據
    void wirte(byte[ ] b,int off,int len) 將len字節從指定的字節數組開始，從偏移量off開始寫入此文件輸出流一次寫一個字節數組的部分數據

字節流寫數據加異常處理

  • finally：在異常處理時提供finally塊來執行所有清除操作。比如説O流中的釋放資源
  • 特點：被finally控制的語句一定會執行，除非JVM退出

字節輸入流

  • 父類：InputStream（抽象類）
  • 子類：FileInputStream（實現類：從文件系統中的文件獲取輸入字節）

構造方法

方法名 説明
public FileInputStream(File path) 創建一個字節輸入流管道與源文件對象接通
public FileInputStream(String pathName) 創建一個字節輸入流管道與文件路徑對接

讀取方法

方法名 説明
public int read() 每次讀取一個字節返回！讀取完畢會返回 -1
public int read(byte[] buffer) 從字節輸入流中讀取字節到字節數組中去，返回讀取的字節數量，沒有字節可讀返回 -1

  • 使用字節輸入流讀數據的步驟

    • 1、創建字節輸入流對象
    • 2、調用字節輸入流對象的讀數據方法
    • 3、釋放資源

字節緩衝流

BufferedInputStream：創建BufferedInputStream將創建一個內部緩衝區數組。 當從流中讀取或跳過字節時，內部緩衝區將根據需要從所包含的輸入流中重新填充，一次填充字節

BufferedOutputStream：該類實現緩衝輸出流。通過設置這樣的輸出流， 應用程序可以向底層輸出流寫入字節。

構造方法

方法名 説明
BufferedOutputStream(OutputStream out) 創建字節緩衝輸出流對象
BufferedInputStream(InputStream in) 創建字節緩衝輸入流對象

4. 字符流

  • 字符流抽象基類

    • Reader：字符輸入流的抽象類
    • Writer：字符輸出流的抽象類

字符流概述

由於字節流操作中文不是特別的方便，所以Java就提供字符流

字符流 = 字節流 + 編碼表

漢字在存儲的時候，無論選擇哪種編碼存儲，第一個字節都是負數

編碼規則：

128個US-ASCII字符，只需一個字節編碼

拉丁文等字符，需要二個字節編碼

大部分常用字（含中文），使用三個字節編碼

其他極少使用的Unicode輔助字符，使用四字節編碼

字符串中的編碼解碼問題

方法名 説明
byte[] getBytes() 使用平台的默認字符集將該 String編碼為一系列字節
byte[] getBytes(String charsetName) 使用指定的字符集將該 String編碼為一系列字節
String(byte[] bytes) 使用平台的默認字符集解碼指定的字節數組來創建字符串
String(byte[] bytes, String charsetName) 通過指定的字符集解碼指定的字節數組來創建字符

字符流中的編碼解碼問題

  • InputStreamReader：是從字節流到字符流的橋樑

    它讀取字節，並使用指定的編碼將其解碼為字符

    它使用的字符集可以由名稱指定，也可以被明確指定，或者可以接受平台的默認字符集

  • OutputStreamWriter：是從字符流到字節流的橋樑

    是從字符流到字節流的橋樑，使用指定的編碼將寫入的字符編碼為字節

    它使用的字符集可以由名稱指定，也可以被明確指定，或者可以接受平台的默認字符集

構造方法

方法名 | 説明

  • InputStreamReader(InputStream in) 使用默認字符編碼創建InputStreamReader對象
    InputStreamReader(InputStream in,String chatset) 使用指定的字符編碼創建InputStreamReader對象
    OutputStreamWriter(OutputStream out) 使用默認字符編碼創建OutputStreamWriter對象
    OutputStreamWriter(OutputStream out,String charset) 使用指定的字符編碼創建OutputStreamWriter對象

字符輸出流

方法名 | 説明

  • void write(int c) 寫一個字符
    void write(char[] cbuf) 寫入一個字符數組
    void write(char[] cbuf, int off, int len) 寫入字符數組的一部分
    void write(String str) 寫一個字符串
    void write(String str, int off, int len) 寫一個字符串的一部分

    關閉和刷新的方法

方法名 説明
flush() 刷新流，之後還可以繼續寫數據
close() 關閉流，釋放資源，但是在關閉之前會先刷新流。一旦關閉，就不能再寫數據

字符緩衝流

BufferedReader：從字符輸入流讀取文本，緩衝字符，以提供字符，數組和行的高效讀取，可以指定緩衝區大小,或者可以使用默認大小。默認值足夠大,可用於大多數用途

BufferedWriter：將文本寫入字符輸出流，緩衝字符,以提供單個字符，數組和字符串的高效寫入，可以指定緩衝區大小，或者可以接受默認大小。默認值足夠大,可用於大多數用途

構造方法

方法名 説明
BufferedWriter(Writer out) 創建字符緩衝輸出流對象
BufferedReader(Reader in) 創建字符緩衝輸入流對象

字符緩衝流特有功能

BufferedWriter：

方法名 説明
void newLine() 寫一行行分隔符，行分隔符字符串由系統屬性定義

字符緩衝流特有功能

BufferedWriter：

方法名 説明
void newLine() 寫一行行分隔符，行分隔符字符串由系統屬性定義

5. IO流小結

image.png

6. 特殊流

標準輸入輸出流

標準輸入流

System類中有兩個靜態的成員變量：
public static final InputStream in：標準輸入流，通常該流對應於鍵盤輸入或由主機環境或用户指定的另一個輸入源
public static final PrintStream out：標準輸出流，通常該流對應於顯示輸出或由主機環境或用户指定的另一個輸入源

標準輸出流

  • 輸出語句的本質：是一個標準的輸出流

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

打印流

  • 打印流分類：

    • 字節打印流：PrintStream
  • 字符打印流：PrintWriter

  • 打印流特點：

    • 只負責輸出數據，不負責讀取數據
    • 有自己特有方法

對象操作流

對象序列化：就是將對象保存到磁盤中，或者在網絡中傳輸對象

這種機制就是使用一個字節序列表示個對象,該字節序列包含:對象的類型、對象的數據和對象中存儲的屬性等信息字節序列寫到文件之後，相當於文件中持久保存了一個對象的信息

反之，該字節序列還可以從文件中讀取回來，重構對象，對它進行反序列化

  • 要實現序列化和反序列化就要使用對象序列化流和對象反序列化流:

    • 對象序列化流: ObjectOutputStream
    • 對象反序列化流:ObjectInputStream
JAVA , io
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