[Java知识库]java--IO流（详）

IO流也称为输入、输出流，就是用来读写数据的。

一.概述:

1.IO流的作用？

读写文件数据的

2.IO流是怎么划分的，大体分为几类，各自的作用？

• 字节流:字节输入流，字节输出流（读写字节数数据的）
• 字符流：字符输入流，字符输出流（读写字符数据的）

3.意义

• I表示intput，是数据从硬盘文件读入到内存的过程，称之输入，负责读。
• O表示output，是内存程序的数据从内存到写出到硬盘文件的过程，称之输出，负责写。

二.分类

1.按流的方向分：

输入流，输出流；

2.按流中的最小单位分：

字节流：操控所以类型的文件；

字符流：只能操控重文本文件；

3.总结流的四大类：
? ? ? ? ?字节流? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? 字节输入流 ? ? ? ? ? ?字节输出流 ? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? InputStream ? ? ? ? ?OutputStream ? ? ? ? ?
? ? ? ? FileInputStream ? ? ?FileOutputStream ? ?

?字符流?

字符输入流 ? ? ? ?字符输出流

Reader ? ? ? ? ? Writer ?(抽象类)

FileReader ? ? ? FileWriter(实现类，可以使用的)

? ? 文件字节输入流：FileInputStream（负责读取数据）

? ? ? ? -- 作用：以内存为基准，把磁盘文件中的数据以字节的形式读取到内存中去。

? ? ? ? ? ? ? ? 按照字节读文件数据到内存中。

? ? ? ? -- 构造器：

? ? ? ? ? ? public FileInputStream(File file):创建字节输入流管道与源文件对象接通

? ? ? ? ? ? public FileInputStream(String pathname)：创建字节输入流管道与源文件路径接通。

? ? ? ? -- 方法：

? ? ? ? ? ? public int read(): 每次读取一个字节返回，读取完毕返回-1。

? ? 小结：
? ? ? ? 一个一个字节读取中文数据输出其实是被淘汰的，性能极差！
? ? ? ? ?一个一个字节读取中文数据输出，会出现截断中文字节的情况，无法避免读取中文输出乱码的问题。

  public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个文件字节输入流管道与源文件接通。
        // InputStream is = new FileInputStream(new File("file-io-app\\src\\data.txt"));
        // 简化写法
        InputStream is = new FileInputStream("file-io-app\\src\\data.txt");

        // 2、读取一个字节返回 （每次读取一滴水）
//        int b1 = is.read();
//        System.out.println((char)b1);
//
//        int b2 = is.read();
//        System.out.println((char)b2);
//
//        int b3 = is.read();
//        System.out.println((char)b3);
//
//        int b4 = is.read(); // 读取完毕返回-1
//        System.out.println(b4);

        // 3、使用循环改进
        // 定义一个变量记录每次读取的字节    a  b  3   爱
        //                              o o  o   [ooo]
        int b;
        while (( b = is.read() ) != -1){
            System.out.print((char) b);
        }
    }

文件字节输出流: ?FileOutputStream(可以直接创建文件，并存数据)

?-- 作用：以内存为基准，把内存中的数据，按照字节的形式写出到磁盘文件中去。
? ? ? ? ? ? ? ? ?简单来说，把内存数据按照字节写出到磁盘文件中去。
? ? ? ? -- 构造器：
? ? ? ? ? ? public FileOutputStream(File file):创建一个字节输出流管道通向目标文件对象。
? ? ? ? ? ? public FileOutputStream(String file):创建一个字节输出流管道通向目标文件路径。
? ? ? ? ? ? public FileOutputStream(File file , boolean append):创建一个追加数据的字节输出流管道通向目标文件对象。
? ? ? ? ? ? public FileOutputStream(String file , boolean append):创建一个追加数据的字节输出流管道通向目标文件路径。
? ? ? ? -- 方法：
? ? ? ? ? ?public void write(int a):写一个字节出去 。
? ? ? ? ? ?public void write(byte[] buffer):写一个字节数组出去。
? ? ? ? ? ?public void write(byte[] buffer , int pos , int len):写一个字节数组的一部分出去。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?参数一，字节数组；参数二：起始字节索引位置，参数三：写多少个字节数出去。
? ? 小结：
? ? ? ? 换行： ?os.write("\r\n".getBytes()); // 换行
? ? ? ? 追加数据管道： OutputStream os = new FileOutputStream("day10_demo/out01.txt" , true); // 追加管道！！

public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个文件字节输出流管道与目标文件接通
        OutputStream os = new FileOutputStream("file-io-app/src/out04.txt" , true); // 追加数据管道
//        OutputStream os = new FileOutputStream("file-io-app/src/out04.txt"); // 先清空之前的数据，写新数据进入

        // 2、写数据出去
        // a.public void write(int a):写一个字节出去
        os.write('a');
        os.write(98);
        os.write("\r\n".getBytes()); // 换行
        // os.write('徐'); // [ooo]

        // b.public void write(byte[] buffer):写一个字节数组出去。
        byte[] buffer = {'a' , 97, 98, 99};
        os.write(buffer);
        os.write("\r\n".getBytes()); // 换行

        byte[] buffer2 = "我是中国人".getBytes();
//        byte[] buffer2 = "我是中国人".getBytes("GBK");
        os.write(buffer2);
        os.write("\r\n".getBytes()); // 换行


        // c. public void write(byte[] buffer , int pos , int len):写一个字节数组的一部分出去。
        byte[] buffer3 = {'a',97, 98, 99};
        os.write(buffer3, 0 , 3);
        os.write("\r\n".getBytes()); // 换行

        // os.flush(); // 写数据必须，刷新数据 可以继续使用流
        os.close(); // 释放资源，包含了刷新的！关闭后流不可以使用了
    }

文件字符输入流：FileReader
? ? ? ? ?-- 作用：以内存为基准，把磁盘文件的数据以字符的形式读入到内存。
? ? ? ? ? ? 简单来说，读取文本文件内容到内存中去。

? ? ? ? ?-- 构造器：
? ? ? ? ? ? public FileReader(File file):创建一个字符输入流与源文件对象接通。
? ? ? ? ? ? public FileReader(String filePath):创建一个字符输入流与源文件路径接通。

? ? ? ? ?-- 方法：
? ? ? ? ? ? public int read(): 读取一个字符的编号返回！ 读取完毕返回-1
? ? ? ? ? ? public int read(char[] buffer):读取一个字符数组，读取多少个字符就返回多少个数量，读取完毕返回-1
? ? ?小结：
? ? ? ? 字符流一个一个字符的读取文本内容输出，可以解决中文读取输出乱码的问题。
? ? ? ? 字符流很适合操作文本文件内容。
? ? ? ? 但是：一个一个字符的读取文本内容性能较差！！

  public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 目标：每次读取一个字符。
        // 1、创建一个字符输入流管道与源文件接通
        Reader fr = new FileReader("file-io-app\\src\\data06.txt");

        // 2、读取一个字符返回，没有可读的字符了返回-1
//        int code = fr.read();
//        System.out.print((char)code);
//
//        int code1 = fr.read();
//        System.out.print((char)code1);

        // 3、使用循环读取字符
        int code;
        while ((code = fr.read()) != -1){
            System.out.print((char) code);
        }
    }

文件字符输出流的使用：FileWriter
? ? ? ? -- 作用：以内存为基准，把内存中的数据按照字符的形式写出到磁盘文件中去。
? ? ? ? ? ? 简单来说，就是把内存的数据以字符写出到文件中去。
? ? ? ? -- 构造器：
? ? ? ? ? ?public FileWriter(File file):创建一个字符输出流管道通向目标文件对象。
? ? ? ? ? ?public FileWriter(String filePath):创建一个字符输出流管道通向目标文件路径。
? ? ? ? ? ?public FileWriter(File file,boolean append):创建一个追加数据的字符输出流管道通向目标文件对象。
? ? ? ? ? ?public FileWriter(String filePath,boolean append):创建一个追加数据的字符输出流管道通向目标文件路径。
? ? ? ? -- 方法：
? ? ? ? ? ? ?a.public void write(int c):写一个字符出去
? ? ? ? ? ? ?b.public void write(String c)写一个字符串出去：
? ? ? ? ? ? ?c.public void write(char[] buffer):写一个字符数组出去
? ? ? ? ? ? ?d.public void write(String c ,int pos ,int len):写字符串的一部分出去
? ? ? ? ? ? ?e.public void write(char[] buffer ,int pos ,int len):写字符数组的一部分出去
? ? ?小结：
? ? ? ? 字符输出流可以写字符数据出去，总共有5个方法写字符。
? ? ? ? 覆盖管道：
? ? ? ? ? ? ? Writer fw = new FileWriter("Day10Demo/src/dlei03.txt"); // 覆盖数据管道
? ? ? ? 追加数据管道：
? ? ? ? ? ? ? Writer fw = new FileWriter("Day10Demo/src/dlei03.txt",true); // 追加数据管道
? ? ? ? 换行：
? ? ? ? ? ? ?fw.write("\r\n"); // 换行
? ? ? ? 结论：读写字符文件数据建议使用字符流。复制文件建议使用字节流。

 public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1、创建一个字符输出流管道与目标文件接通
        // Writer fw = new FileWriter("file-io-app/src/out08.txt"); // 覆盖管道，每次启动都会清空文件之前的数据
        Writer fw = new FileWriter("file-io-app/src/out08.txt", true); // 覆盖管道，每次启动都会清空文件之前的数据

//      a.public void write(int c):写一个字符出去
        fw.write(98);
        fw.write('a');
        fw.write('徐'); // 不会出问题了
        fw.write("\r\n"); // 换行

//       b.public void write(String c)写一个字符串出去
        fw.write("abc我是中国人");
        fw.write("\r\n"); // 换行


//       c.public void write(char[] buffer):写一个字符数组出去
        char[] chars = "abc我是中国人".toCharArray();
        fw.write(chars);
        fw.write("\r\n"); // 换行


//       d.public void write(String c ,int pos ,int len):写字符串的一部分出去
        fw.write("abc我是中国人", 0, 5);
        fw.write("\r\n"); // 换行


//       e.public void write(char[] buffer ,int pos ,int len):写字符数组的一部分出去
        fw.write(chars, 3, 5);
        fw.write("\r\n"); // 换行


        // fw.flush();// 刷新后流可以继续使用
        fw.close(); // 关闭包含刷线，关闭后流不能使用

    }

三.编码和解码

我们正常写一个字节流输出“abc”还好，但是我们输出我们中国的文化瑰宝，汉字的时候为何会变成不知名的字符：

        String s="中国";
        byte[] by=s.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        byte[] by1=s.getBytes("GBK");
        System.out.println(Arrays.toString(by));
        System.out.println(Arrays.toString(by1));

?这个时候我们就需要到了编码和解码

GBXXX字符集：

Unicode字符集：?

?我们通常使用的是GBK和UTF-8;

第一种：直接型

????????编码

????????●byte[] getBytes0:使用平台的默认字符集将该String编码为-系列字节, 将结果存储到新的字节数组中

????????●byte[] getBytes(String charsetName):使用指定的字符集将该String编码为-系列字节，将结果存储到新的字节数组中

????????解码

????????●String(byte[] bytes):通过使用平台的默认字符集解码指定的字节数组来构造新的String

?????????●String(bytel[] bytes, String charsetName):通过指定的字符集解码指定的字节数组来构造新的String

?第二种：字符流

?????????字符输入转换流InputStreamReader

???????? ?-- 作用：可以解决字符流读取不同编码乱码的问题。
? ? ? ? ? ? ? ? ? 也可以把原始的字节流按照指定编码转换成字符输入流

? ? ? ? ? -- 构造器：
? ? ? ? ? ? ? ? public InputStreamReader(InputStream is)：可以使用当前代码默认编码转换成字符流，几乎不用！
? ? ? ? ? ? ? ? public InputStreamReader(InputStream is,String charset):可以指定编码把字节流转换成字符流(核心)

? ? ? ? ? 小结：
? ? ? ? 字符输入转换流InputStreamReader:作用：可以解决字符流读取不同编码乱码的问题。
? ? ? ? public InputStreamReader(InputStream is,String charset):可以指定编码把字节流转换成字符流(核心)

????????? 字符输出转换流：OutputStreamWriter

? ? ? ? ? ?-- 作用：可以指定编码把字节输出流转换成字符输出流。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ?可以指定写出去的字符的编码。
? ? ? ? ? ?-- 构造器：
? ? ? ? ? ? ? ? public OutputStreamWriter(OutputStream os) : ? 用当前默认编码UTF-8把字节输出流转换成字符输出流
? ? ? ? ? ? ? ? public OutputStreamWriter(OutputStream os , String charset):指定编码把字节输出流转换成字符输出流
? ? ? ? ? ?小结：
? ? ? ? ? 字符输出转换流OutputStreamWriter可以指定编码把字节输出流转换成字符输出流。
? ? ? ? ? 从而实现指定写出去的字符编码！

四.缓冲流

1.概述

?????????缓冲流也称为高效流、或者高级流。之前学习的字节流可以称为原始流。

????????作用：缓冲流自带缓冲区、可以提高原始字节流、字符流读写数据的性能

?

?2.缓冲流的作用：

?????????缓冲流自带缓冲区、可以提高原始字节流、字符流读写数据的性能

?3.缓冲流种类：

????????字节缓冲流 字节缓冲输入流： BufferedInputStream ?

????????字节缓冲输出流：BufferedOutputStream

????????字符缓冲流 字符缓冲输入流：BufferedReader

????????字符缓冲输出流：BufferedWriter

4.字节缓冲流：

（1）.字节缓冲流性能优化原理：

????????字节缓冲输入流自带了8KB缓冲池，以后我们直接从缓冲池读取数据，所以性能较好。

????????字节缓冲输出流自带了8KB缓冲池，数据就直接写入到缓冲池中去，写数据性能极高了。

（2）.缓冲输入，输出流

?????????字节缓冲输入流：BufferedInputStream，提高字节输入流读取数据的性能，读写功能上并无变化。 ?

????????字节缓冲输出流：BufferedOutputStream，提高字节输出流读取数据的性能，读写功能上并无变化。

5.字符缓冲输入流

（1）字符缓冲输入流：BufferedReader。

???????? 作用：提高字符输入流读取数据的性能，除此之外多了按照行读取数据的功能。?

字符缓冲输入流新增功能：?

（2）字符缓冲流算解答：

字符缓冲流为什么提高了操作数据的性能？

????????字符缓冲流自带8K缓冲区 可以提高原始字符流读写数据的性能

字符缓冲流的功能如何使用？

???????? public BufferedReader?(Reader r) 性能提升了,多了readLine()按照行读取的功能（一次读取一行数据）

???????? public BufferedWriter?(Writer w) 性能提升了,多了newLine()换行的功能?

????????