[Java知识库]【12章 Java IO流】程序员必看 IO流 详解

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一、Java IO流

I/O是Input/Output的缩写， I/O技术是非常实用的技术，用于处理设备之间的数据传输：如读/写文件，网络通讯等

1. java.io包下提供了各种“流”类和接口，以获取不同种类的数据并通过标准的方法输入或输出数据
2. ●输入input：读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备数据）到程序（内存）中。
   ●输出output：将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。
3. Java的IO流共涉及40多个类，实际上非常规则，都是从如下4个抽象基类派生的
   

🔥InputStream

InputStream 和 Reader 是所有输入流的基类

1. InputStream 其典型实现：FileInputStream
2. FileInputStream用于读取非文本数据之类的原始字节流
3. 方法

🔥Reader

InputStream 和 Reader 是所有输入流的基类

1. Reader 其典型实现：FileReader
2. 读取字符流，需要使用 FileReader
3. 方法
   

🔥OutputStream

方法

🔥Writer

方法

二、File类

java.io.File类
文件和文件目录路径

1. File 能新建、删除、重命名文件和目录，但 File 不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流，下面会说到
2. File对象可以作为参数传递给流的构造器
3. 路径中的每级目录之间用一个路径分隔符隔开
   路径分隔符和系统有关：
   ●windows和DOS系统默认使用“\”来表示
   ●UNIX和URL使用“/”来表示

File file = new File("D:\\文件.txt");

🔥常用构造器

1. public File(String pathname)
   以pathname为路径创建File对象，可以是绝对路径或者相对路径，如果pathname是相对路径，则默认的当前路径在系统属性user.dir中存储
   ●绝对路径：是一个固定的路径,从盘符开始
   ●相对路径：是相对于某个位置开始
2. public File(String parent,String child)
   以parent为父路径，child为子路径创建File对象
3. public File(File parent,String child)
   根据一个父File对象和子文件路径创建File对象

🔥常用方法

三、流的分类

1. 操作数据单位：字节流(8 bit)、字符流(16 bit)
2. 数据的流向：输入流、输出流
3. 流的角色：字节流、处理流
4. 体系结构：抽象基类、节点流、处理流
5. 节点流：直接从数据源或目的地读写数据
6. 处理流：不直接连接到数据源或目的地，而是“连接”在已存在的流（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能
   ?
   

🔥节点流

文件流

读取文件步骤

1. 建立一个流对象，将已存在的一个文件加载进流
   FileReader fr = new FileReader(new File(“Test.txt”));
2. 创建一个临时存放数据的数组
   char[] ch = new char[1024];
3. 调用流对象的读取方法将流中的数据读入到数组中
   fr.read(ch);
4. 关闭资源
   fr.close();

FileReader fr = null;
try {
	fr = new FileReader(new File("c:\\test.txt"));
	char[] buf = new char[1024];
	int len;
	while ((len = fr.read(buf)) != -1) {
		System.out.print(new String(buf, 0, len));
	}
} catch (IOException e) {
	System.out.println("read-Exception :" + e.getMessage());
} finally {
	if (fr != null) {
		try {
			fr.close();
		} catch (IOException e) {
			System.out.println("close-Exception :" + e.getMessage());
		}
	}
}

写入文件步骤

1. 创建流对象，建立数据存放文件
   FileWriter fw = new FileWriter(new File(“Test.txt”));
2. 调用流对象的写入方法，将数据写入流
   fw.write(“atguigu-songhongkang”);
3. 关闭流资源，并将流中的数据清空到文件中
   fw.close();

FileWriter fw = null;
try {
	fw = new FileWriter(new File("Test.txt"));
	fw.write("atguigu-songhongkang");
} catch (IOException e) {
	e.printStackTrace();
} finally {
	if (fw != null)
		try {
			fw.close();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
	}
}

👌节点流注意点

1. 定义文件路径时，注意：可以用“/”或者“\\”
2. 在读取文件时，必须保证该文件已存在，否则报异常
3. 在写入一个文件时，如果使用构造器FileOutputStream(file)，则目录下有同名文件将被覆盖
4. 字节流操作字节；字符流操作字符

🔥缓冲流

处理流之一
为了提高数据读写的速度，Java API提供了带缓冲功能的流类，在使用这些流类时，会创建一个内部缓冲区数组，缺省使用8192个字节(8Kb)的缓冲区

1. 缓冲流要**“套接”**在相应的节点流之上，根据数据操作单位可以把*缓冲流分为*：
   ●BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream
   ●BufferedReader 和 BufferedWriter
2. 举例代码：

BufferedReader br = null;
BufferedWriter bw = null;
try {
	// 创建缓冲流对象：它是处理流，是对节点流的包装
	br = new BufferedReader(new FileReader("d:\\IOTest\\source.txt"));
	bw = new BufferedWriter(new FileWriter("d:\\IOTest\\dest.txt"));
	String str;
	while ((str = br.readLine()) != null) { // 一次读取字符文本文件的一行字符
		bw.write(str); // 一次写入一行字符串
		bw.newLine(); // 写入行分隔符
	}
	bw.flush(); // 刷新缓冲区
} catch (IOException e) {
	e.printStackTrace();
} finally {
	// 关闭IO流对象
	try {
		if (bw != null) {
			bw.close(); // 关闭过滤流时,会自动关闭它所包装的底层节点流
		}
	} catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
	}
	try {
		if (br != null) {
			br.close();
		}
	} catch (IOException e) {
		e.printStackTrace();
	}
}

🔥转换流

处理流之二

转换流提供了在字节流和字符流之间的转换
Java API提供了两个转换流：
●InputStreamReader：将InputStream转换为Reader
●OutputStreamWriter：将Writer转换为OutputStream

InputStreamReader

1. 实现将字节的输入流按指定字符集转换为字符的输入流
2. 构造器
   ●public InputStreamReader(InputStream in)
   ●public InputSreamReader(InputStream in,String charsetName)

OutputStreamWriter

1. 实现将字符的输出流按指定字符集转换为字节的输出流
2. 构造器
   ●public OutputStreamWriter(OutputStream out)
   ●public OutputSreamWriter(OutputStream out,String charsetName)

FileInputStream fis = new FileInputStream("dbcp.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("dbcp5.txt");

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "GBK");
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "GBK");

BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);

String str = null;
while ((str = br.readLine()) != null) {
	bw.write(str);
	bw.newLine();
	bw.flush();
}

bw.close();
br.close();

🔥标准输入、输出流

处理流之三
System.in和System.out分别代表了系统标准的输入和输出设备
System.in的类型是InputStream
System.out的类型是PrintStream，其是OutputStream的子类

🔥打印流

处理流之四

实现将基本数据类型的数据格式转化为字符串输出

PrintStream和PrintWriter

PrintStream ps = null;
try {
	FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("D:\\IO\\text.txt"));
	// 创建打印输出流,设置为自动刷新模式(写入换行符或字节 '\n' 时都会刷新输出缓冲区)
	ps = new PrintStream(fos, true);
	if (ps != null) {// 把标准输出流(控制台输出)改成文件
		System.setOut(ps);
	}
	for (int i = 0; i <= 255; i++) { // 输出ASCII字符
		System.out.print((char) i);
		if (i % 50 == 0) { // 每50个数据一行
			System.out.println(); // 换行
		}
	}
} catch (FileNotFoundException e) {
	e.printStackTrace();
} finally {
	if (ps != null) {
		ps.close();
	}
}

🔥数据流

处理流之五

方便操作Java语言的基本数据类型和String的数据，可以使用数据流

DataInputStream 和 DataOutputStream

1. DataInputStream中的方法
   boolean readBoolean()
   byte readByte()
   char readChar()
   float readFloat()
   double readDouble()
   short readShort()
   long readLong()
   int readInt()
   String readUTF()
   void readFully(byte[] b)
2. DataOutputStream中方法将其上read改为writer

🔥对象流

处理流之六

ObjectInputStream和OjbectOutputSteam

1. ●序列化：用ObjectOutputStream类保存基本类型数据或对象的机制
   ●反序列化：用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制
2. 不能序列化static和transient修饰的成员变量
3. 序列化
   某个类实现了 Serializable 接口
   ●创建一个 ObjectOutputStream
   ●调用 ObjectOutputStream 对象的 writeObject(对象) 方法输出可序列化对象
   ●注意写出一次，操作flush()一次
4. 反序列化
   ●创建一个 ObjectInputStream
   ●调用 readObject() 方法读取流中的对象

👌对象序列化机制

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

1. 序列化好处是可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据，使其保存和传输时可被还原
2. 凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量：
   private static final long serialVersionUID;
3. Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的serialVersionUID与本地相应实体类的serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常

🔥随机存取文件流

RandomAccessFile类

1. RandomAccessFile 对象包含一个记录指针，用以标示当前读写处的位置
2. RandomAccessFile 类对象可以自由移动记录指针：
   ●long getFilePointer()：获取文件记录指针的当前位置
   ●void seek(long pos)：将文件记录指针定位到 pos 位置

构造器
●public RandomAccessFile(File file, String mode)
●public RandomAccessFile(String name, String mode)
mode 参数
该参数指定 RandomAccessFile 的访问模式：
● r: 以只读方式打开
● rw: 打开以便读取和写入
● rwd: 打开以便读取和写入；同步文件内容的更新
● rws: 打开以便读取和写入；同步文件内容和元数据的更新

🎁总结：Java IO流在Java编程中的应用很广泛，也非常重要，知识点也很多，自己整理了一点
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