JavaIO流（输入输出操作）

2023-04-15 05:26| 来源: 网络整理| 查看: 265

Java中执行输出和输入操作，需要通过IO流。例如最常见的System.out.println()就是一个输出流。IO流的类比较多，但核心体系就是由File、 InputStream 、OutputStream、Reader、Writer和Serializable(接口)组成的，后续会一一详细说明。 I/O流基础概念

按照流的方向分为输入流（InputStream）与输出流(OuputStream)：

输入流：只能读取数据，不能写入数据。输出流：只能写入数据，不能读取数据。

因为程序是运行在内存中，以内存角度来理解输入输出概念，如下：

可以看到输入与输出是一个相对概念，数据写入文件，对于程序来说是输出流，对文件来说是输入流。但一般是以程序作为中心，所以从程序写入数据到其他位置，则是输出流，将数据读入程序中则是输入流。

简单的说就是：读取数据就是输入流，写入数据就是输出流。

按照处理的数据单位分为字节流和字符流

字节流：操作的数据单元是8位的字节。InputStream、OutputStream作为抽象基类。字符流：操作的数据单元是字符。以Writer、Reader作为抽象基类。字节流可以处理所有数据文件，若处理的是纯文本数据，建议使用字符流。

IO流中的三类数据源

基于磁盘文件：FileInputStream、FileOutputSteam、FileReader、FileWriter 基于内存：ByteArrayInputStream ByteArrayOutputStream（ps:字节数组都是在内存中产生）基于网络：SocketInputStream、SocketOutputStream（ps:网络通信时传输数据）

根据流的作用可分为节点流和处理流

节点流：程序直接与数据源连接，和实际的输入/输出节点连接；处理流：对节点流进行包装，扩展原来的功能，由处理流执行IO操作。

处理流的作用和分类：

处理流可以隐藏底层设备上节点流的差异，无需关心数据源的来源，程序只需要通过处理流执行IO操作。处理流以节点流作为构造参数。通常情况下，推荐使用处理流来完成IO操作。

缓冲流：提供一个缓冲区，能够提高输入/输出的执行效率，减少同节点的频繁操作。例如：BufferedInputStream/BufferedOutputStream、BufferedReader/BufferWriter

转换流：将字节流转成字符流。字节流使用范围广，但字符流更方便。例如一个字节流的数据源是纯文本，转成字符流来处理会更好。InputStreamReader/OutputStreamWriter

打印输出流：打印输出指定内容，根据构造参数中的节点流来决定输出到何处。

PrintStream ：打印输出字节数据。 PrintWriter ：打印输出文本数据。　

附图：JavaIO体系的全体类

介绍完基础概念后，使用IO流来完成一些简单功能：

（一）使用字节流读取本地文件

//File对象定位数据源 public static void getContent(File file) throws IOException { //创建文件缓冲输入流 file BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file)); byte[] buf = new byte[1024];//创建字节数组，存储临时读取的数据 int len = 0;//记录数据读取的长度 //循环读取数据 while((len = bis.read(buf)) != -1) { //长度为-1则读取完毕 System.out.println(new String(buf,0,len)); } bis.close(); //关闭流 }

【技巧】如果数据源是纯文本数据，使用字符流效率更高。

（二）使用字符处理流读取本地文件内容

public static void getContent(String path) throws IOException { File f = new File(path); if (f.exists()) { // 判断文件或目录是否存在 if (f.isFile()) { BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path));//该缓冲流有一个readLine()独有方法 String s = null; while ((s = br.readLine()) != null) {//readLine()每次读取一行 System.out.println(s); } } } }

该方法比上一个增加了文件判断，提高了程序的健壮性。使用了BufferedReader处理流来处理纯文本数据，比字节流更加简洁方便。

（三）使用字符流写入数据到指定文件：

public static void main(String[] args) throws IOException { //以标准输入作为扫描来源 Scanner sc = new Scanner(System.in); File f = new File("D:\\reviewIO\\WRITERTest.txt"); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(f)); if(!f.exists()) { f.createNewFile(); } while(true) { String s = sc.nextLine(); bw.write(s); bw.flush(); if(s.equals("结束") || s.equals("")) { System.out.println("写入数据结束！"); return; } } } （四）使用转换流（InputStreamReader/OutputStreamWriter），对写入数据进行改进： public static void testConvert(File f) throws IOException { if(!f.exists()) { f.createNewFile(); } //以System.in作为读取的数据源，即从键盘读取 BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(f,true)); //允许添加内容，不会清除原有数据源 String s = null; while(!(s = br.readLine()).equals("")) { bw.write(s); bw.newLine();//空一行 } bw.flush(); bw.close(); br.close(); }

因为System.in是一个InputStream对象，缓冲字符流无法直接使用，需要通过转换流将字节流转成字符流。然后使用字符输入处理流的readLine()每次读取一行，使用newLine()完成换行。

注意点：通常使用IO流写入文件时，写入的数据总会覆盖原来的数据，这是因为文件输出流默认不允许追加内容，所以需要为FileOuputStream、FileWriter的构造参数boolean append 传入true。

（五）使用字节流完成文件复制 //字节流实现文件拷贝 public static String copyFile(String src, String dest) throws IOException, ClassNotFoundException { File srcFile = new File(src);//源文件数据源 File desFile = new File(dest);//写入到目标数据源 //数据源不存在 if(!srcFile.exists() || !desFile.exists()) { throw new ClassNotFoundException("源文件或者拷贝目标文件地址不存在！"); } //非文件类型 if(!srcFile.isFile() || !desFile.isFile()) { return "源文件或者目标文件不是文件类型!"; } InputStream is = null; OutputStream os = null; byte[] buf = new byte[1024];//缓存区 int len = 0;//读取长度 try { is = new BufferedInputStream(new FileInputStream(srcFile));//读取数据源 os = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(desFile));//写入到数据源 while((len = is.read(buf)) != -1) { //读取长度不为-1，继续读取 os.write(buf); //读取内容之后马上写入目标数据源 } os.flush();//输出 return "文件拷贝成功！查看拷贝文件路径：" + desFile.getPath(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }finally { if(is != null) is.close(); if(os != null) os.close(); } return "文件拷贝失败"; } （六）使用打印流来完成写入数据操作： //输出内容的文件数据源 File f = new File("D:\\reviewIO\\PW.java"); PrintWriter pw = new PrintWriter(f); //把指定内容打印至数据源中 pw.println("AAAAAAAAA"); pw.println("BBBBBBBBB"); pw.println("CCCCCCCCC"); pw.flush(); System.out.println("使用PrintWriter写入数据完成"); System.out.println("==========读取写入的数据=========="); BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(f)); String s = null; StringBuilder sb = new StringBuilder();//一个可变字符串 while((s = br.readLine()) != null) { sb.append(s); //把读取的字符串组合起来 } System.out.println(sb); br.close(); pw.close();

一般情况下，若是输出文本数据，建议使用打印流。PrintWriter还可以指定输出文本使用何种字符集、在构造参数中指定是否自动刷新。如果不想覆盖原来的数据，使用该类的append()方法，就会在文件尾部添加内容。

（七）使用打印流来完成文本拷贝：

// 使用打印流PrintStream来完成文件拷贝 public static void copyFile(File src, File dest) throws Exception { BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(src)); BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(dest)); PrintStream ps = new PrintStream(bos, true); byte[] buf = new byte[1024]; int len = 0; //循环读取数据，然后写入到目标文件 while ((len = bis.read(buf)) != -1) { ps.write(buf); } ps.close(); bos.close(); }

打印流实现文件拷贝操作和字节流差不多，除了用到打印流构造函数的不自动刷新。打印流还有一个好处就是无需检查异常。

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