Java IO流学习总结一：输入输出流
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本文出自【赵彦军的博客】
Java流类图结构：
流的概念和作用
流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流，流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。
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
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。 -
ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream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。 -
ByteArrayOutputStream、FileOutputStream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。
常用的节点流
- 父 类 ：
InputStream、OutputStream、Reader、Writer - 文 件 ：
FileInputStream、FileOutputStrean、FileReader、FileWriter文件进行处理的节点流 - 数 组 ：
ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream、CharArrayReader、CharArrayWriter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 ：
StringReader、StringWriter对字符串进行处理的节点流 - 管 道 ：
PipedInputStream、PipedOutputStream、PipedReader、PipedWriter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。
常用的处理流
- 缓冲流：
BufferedInputStrean、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter增加缓冲功能，避免频繁读写硬盘。 - 转换流：
InputStreamReader、OutputStreamReader实现字节流和字符流之间的转换。 - 数据流：
DataInputStream、DataOutputStream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
InputStreamReader 、OutputStreamWriter 要InputStream或OutputStream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：
- 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。
-
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。 -
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：
- 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();
}
}
}
}
}