java的IO操作：字节流与字符流操作

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java的IO操作：字节流与字符流操作

2024-09-17 16:48:08 221人阅读

流的概念

　　技术分享

　　程序中的输入输出都是以流形式，流中保存的实际上都是字节文件。

字节流与字符流

　　字节流的操作：

　　　　1）输入：inputStream，

　　　　2）输出：outPutStream;

　　字符流的操作：

　　　　1）输入主要使用：write类。

　　　　2）输出主要使用：reader类。

　　内容操作就四个类。

操作流程：

　　技术分享

　　使用File类操作一定有路径问题，注意分隔符：

　　实际上四个操作类都是抽象类（区别接口，抽象类的成员都是抽象，并且只能单继承，接口可以有全局变量，但是接口可以多继承）

　　IO操作属于资源操作，对于资源操作，操作最后必须关闭，否则有可能出现未知错误。

字节流

　　字节流主要操作byte类型数据，以byte数组为准，注意操作类为字节输出流：outputStream，字节输入流：inputStream，类。

　　Byte是字节，肯定使用字节流操作，所有的数据基本都可以使用byte数组表示出来。

OutputStream类

　　字节输出流的最大父类：定义如下：　

public abstract class OutputStream extends Object implements  Closeable ,Flushable;

　　Closeable表示可以关闭的操作，因为程序最后要关闭。

　　Flushable表示刷新，清空内存中数据。

　　此类是抽象类，所以要想使用此类，必须要通过子类实例化父类对象。

　　那么要操作的是一个文件，则可以使用FileOutputStream类，通过向上转型之后，可以为OutputStream实例化。

　　FileOutputStream构造方法：

public FileOutputStream( File file) throws FielNotFoundException

　　可见FileOutputStream需要操作File类的对象，并且有异常处理。

import java.io.File ;
import java.io.OutputStream ;
import java.io.FileOutputStream ;
public class OutputStreamDemo01{
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
        // 第1步、使用File类找到一个文件
        File f= new File("d:" + File.separator + "test.txt") ;    // 声明File对象
        // 第2步、通过子类实例化父类对象，注意下面是通过向上转型，实例化父类对象。
        OutputStream out = null ;    // 准备好一个输出的对象
        out = new FileOutputStream(f)  ;    // 通过对象多态性，进行实例化
        // 第3步、进行写操作
        String str = "Hello World!!!" ;        // 准备一个字符串
        byte b[] = str.getBytes() ;            // 只能输出byte数组，所以将字符串变为byte数组
        out.write(b) ;                        // 将内容输出，保存文件
        // 第4步、关闭输出流
        out.close() ;                        // 关闭输出流
    }
};

　　1）因为FielOutputStream有异常，wire()方法也有异常，为了节省操作，可以在主方法抛出异常，不处理

　　2）输出字符串：可以先用方法 getBytes()一次性读取字符串到字节数组中，然后再把字节数组输出。

　　3）OutputStream的实例对象调用write(byte []b)方法，把数组输出。

　　4）在操作时候，如果文件本身不存在，就会为用户自动创建新文件。

　　在操作输出流的时候也可以使用write(int i)的方式写出数据。

import java.io.File ;
import java.io.OutputStream ;
import java.io.FileOutputStream ;
public class OutputStreamDemo02{
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
        // 第1步、使用File类找到一个文件
        File f= new File("d:" + File.separator + "test.txt") ;    // 声明File对象
        // 第2步、通过子类实例化父类对象
        OutputStream out = null ;    // 准备好一个输出的对象
        out = new FileOutputStream(f)  ;    // 通过对象多态性，进行实例化
        // 第3步、进行写操作
        String str = "Hello World!!!" ;        // 准备一个字符串
        byte b[] = str.getBytes() ;            // 只能输出byte数组，所以将字符串变为byte数组
        for(int i=0;i<b.length;i++){        // 采用循环方式写入
            out.write(b[i]) ;    // 每次只写入一个内容
        }
        // 第4步、关闭输出流
        out.close() ;                        // 关闭输出流
    }
};

　　以上操作在输入数据后，以前的数据不存在。因为在IO操作中默认是将其覆盖。如果要想执行追加功能，必须设置追加操作。

　　找到FileOutputStream类：

public FileOutputStream(File file,bool append)throws FileNotFoundException

　　在构造方法中，如果append的值设为true，表示在文件的末尾追加。

import java.io.File ;
import java.io.OutputStream ;
import java.io.FileOutputStream ;
public class OutputStreamDemo03{
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
        // 第1步、使用File类找到一个文件
        File f= new File("d:" + File.separator + "test.txt") ;    // 声明File对象
        // 第2步、通过子类实例化父类对象
        OutputStream out = null ;    // 准备好一个输出的对象
        out = new FileOutputStream(f,true)  ;    // 此处表示在文件末尾追加内容
        // 第3步、进行写操作
        String str = "Hello World!!!" ;        // 准备一个字符串
        byte b[] = str.getBytes() ;            // 只能输出byte数组，所以将字符串变为byte数组
        for(int i=0;i<b.length;i++){        // 采用循环方式写入
            out.write(b[i]) ;    // 每次只写入一个内容
        }
        // 第4步、关闭输出流
        out.close() ;                        // 关闭输出流
    }
};

　　上面是在末尾追加，没换行，如果要换行，在要添加的文子前面，使用“\r\n”完成。

如：String str="\r\n在这里追加";

package Thread1;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.OutputStream;

public class demo1 {
    // 所有的异常直接抛出，程序中不再进行处理
    public static void main(String args[]) throws Exception{
        File f=new File("D:\\outputStream.txt");
        OutputStream out=new FileOutputStream(f,true);
        String str="\r\n在这里追加";
        byte[]b=str.getBytes();
        out.write(b);
        out.close();
    }
};

　　运行结果：

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字节输入流InputStream

　　定义：public abstract class inputStream extends Object implements Clossablle;

与OutputStream类似，也是抽象类，必须依靠子类，如果从文件读取，肯定是FileInputStream；

　　构造方法：

public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException

　　要处理异常，参数需要File对象，向上转型。

　　技术分享

　　以read(byte[] b)形式读取到数组中。

package Thread1;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;

public class demo1 {
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
    // 第1步、使用File类找到一个文件
            File f= new File("d:" + File.separator + "outputStream.txt") ;    // 声明File对象
            // 第2步、通过子类实例化父类对象
            InputStream input=null;     // 准备好一个输入的对象
            input = new FileInputStream(f)  ;    // 通过对象多态性，进行实例化
            // 第3步、进行读操作
            byte b[] = new byte[1024] ;        // 所有的内容都读到此数组之中
            input.read(b) ;        // 读取内容
            // 第4步、关闭输出流
            input.close() ;                        // 关闭输出流
            System.out.println("内容为：" + new String(b)) ;    // 把byte数组变为字符串输出
}
};

　　运行结果：

内容为：hello moto在这里追加
在这里追加

　　1）定义一个byte类型的数组对象，用于读取从File类的指定文件的内容。

　　2）InputStream通过子类，利用多态性，向上转型，实例化对象。

　　3）InputStream对象调用read(byte b[])方法，把File中的内容读取给b[]数组。

　　此刻虽然读取出来了，但是存在问题，文件没有这么大，但是开辟了这么大空间，浪费内存。

能不能根据文件大小开辟数组空间？

　　如果要想知道文件大小，直接使用File类即可。f.length()方法获得文件的大小，注意同时要类型转换。

package Thread1;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;

public class demo1 {
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
        // 第1步、使用File类找到一个文件
        File f= new File("d:" + File.separator + "outputStream.txt") ;    // 声明File对象
        // 第2步、通过子类实例化父类对象
        InputStream input = null ;    // 准备好一个输入的对象
        input = new FileInputStream(f)  ;    // 通过对象多态性，进行实例化
        // 第3步、进行读操作
        byte b[] = new byte[(int)f.length()] ;        // 数组大小由文件决定
        int len = input.read(b) ;        // 读取内容
        // 第4步、关闭输出流
        input.close() ;                        // 关闭输出流\
        System.out.println("读入数据的长度：" + len) ;
        System.out.println("内容为：" + new String(b)) ;    // 把byte数组变为字符串输出
    }
};

　　运行结果：

读入数据的长度：32
内容为：hello moto在这里追加
在这里追加

new String(b)，因为读取的时候是从字符类型先转化成byte类型，所以输出要转换成String类型。

这里其实是String类的构造方法，相当于实例化了一个String类的对象，生成了一个String 变量。

以上是利用byte数组形式读取文件。read(byte [] b)

另外一个常用的读取方法read()；字节一个个的读

abstract  int read() 
          从输入流中读取数据的下一个字节

注意：read()方法的返回结果是int类型，所以对于字节需要转化类型，

package 类集;
import java.io.File ;
import java.io.InputStream ;
import java.io.FileInputStream ;
public class InputStreamDemo04{
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
        // 第1步、使用File类找到一个文件
        File f= new File("d:" + File.separator + "test.txt") ;    // 声明File对象
        // 第2步、通过子类实例化父类对象
        InputStream input = null ;    // 准备好一个输入的对象
        input = new FileInputStream(f)  ;    // 通过对象多态性，进行实例化
        // 第3步、进行读操作
        byte b[] = new byte[(int)f.length()] ;        // 数组大小由文件决定
        for(int i=0;i<b.length;i++){
            b[i] = (byte)input.read() ;        // 读取内容
        }
        // 第4步、关闭输出流
        input.close() ;                        // 关闭输出流\
        System.out.println("内容为：" + new String(b)) ;    // 把byte数组变为字符串输出
    }
};

以上操作只适合知道输入流大小的时候，如果现在不知道大小呢？

package 类集;
import java.io.File ;
import java.io.InputStream ;
import java.io.FileInputStream ;
public class InputStreamDemo05{
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
        // 第1步、使用File类找到一个文件
        File f= new File("d:" + File.separator + "te.text") ;    // 声明File对象
        // 第2步、通过子类实例化父类对象
        InputStream input = null ;    // 准备好一个输入的对象
        input = new FileInputStream(f)  ;    // 通过对象多态性，进行实例化
        // 第3步、进行读操作
        byte b[] = new byte[1024] ;        // 数组大小由文件决定
        int len = 0 ; 
        int temp = 0 ;            // 接收每一个读取进来的数据
        while((temp=input.read())!=-1){　　//这里先把字节读取出来，赋值给temp,如果temp不等于-1，表示还有内容，文件没有读完
            b[len] = (byte)temp ;
            len++ ;
        }
        // 第4步、关闭输出流
        input.close() ;                        // 关闭输出流\
        System.out.println("内容为：" + new String(b,0,len)) ;    // 把byte数组变为字符串输出
    }
};

当不知道读取的内容有多大的时候，就只能通过以读取的内容是否为-1为读完的标志。

这个是常用的字节流操作方法：

　　　　 InputStream input = null ;    // 准备好一个输入的对象
        input = new FileInputStream(f)  ;    // 通过对象多态性，进行实例化
        // 第3步、进行读操作
        byte b[] = new byte[1024] ;        // 数组大小由文件决定
        int len = 0 ; 
        int temp = 0 ;            // 接收每一个读取进来的数据
        while((temp=input.read())!=-1){　　//这里先把字节读取出来，赋值给temp,如果temp不等于-1，表示还有内容，文件没有读完
            b[len] = (byte)temp ;
            len++ ;
        }

字符流操作

字符输入流：Writer类

字符输出流：Reader类。

Writer类

常用方法：

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字符流比字节流操作好在一点，就是可以直接输出字符串了。不用跟之前一样进行转换操作。

代码实例：

import java.io.File ;
import java.io.Writer ;
import java.io.FileWriter ;
public class WriterDemo01{
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
        // 第1步、使用File类找到一个文件
        File f= new File("d:" + File.separator + "test.txt") ;    // 声明File对象
        // 第2步、通过子类实例化父类对象
        Writer out = null ;    // 准备好一个输出的对象
        out = new FileWriter(f)  ;    // 通过对象多态性，进行实例化
        // 第3步、进行写操作
        String str = "Hello World!!!" ;        // 准备一个字符串，注意，这里不用跟字节流操作一样转换成Byte数组类型。
        out.write(str) ;                        // 将内容输出，保存文件
        // 第4步、关闭输出流
        out.close() ;                        // 关闭输出流
    }
};

使用字符流默认情况下依然覆盖已有文件，要想追加，则在FileWriter上加一个追加标记即可。

package 类集;
import java.io.File ;
import java.io.Writer ;
import java.io.FileWriter ;
public class WriterDemo02{
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
        // 第1步、使用File类找到一个文件
        File f= new File("d:" + File.separator + "te.text") ;    // 声明File对象
        // 第2步、通过子类实例化父类对象
        Writer out = null ;    // 准备好一个输出的对象
        out = new FileWriter(f,true)  ;    // 通过对象多态性，进行实例化
        // 第3步、进行写操作
        String str = "\r\nLIXINGHUA\r\nHello World!!!" ;        // 准备一个字符串
        out.write(str) ;                        // 将内容输出，保存文件
        // 第4步、关闭输出流
        out.close() ;                        // 关闭输出流
    }
};

字符输入流：Reader()

常用方法

技术分享

以字符数组形式读取出数组。

package 类集;
import java.io.File ;
import java.io.Reader ;
import java.io.FileReader ;
public class ReaderDemo01{
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
        // 第1步、使用File类找到一个文件
        File f= new File("d:" + File.separator + "te.text") ;    // 声明File对象
        // 第2步、通过子类实例化父类对象
        Reader input = null ;    // 准备好一个输入的对象
        input = new FileReader(f)  ;    // 通过对象多态性，进行实例化
        // 第3步、进行读操作
        char c[] = new char[1024] ;        // 所有的内容都读到此数组之中
        int len = input.read(c) ;        // 读取内容
        // 第4步、关闭输出流
        input.close() ;                        // 关闭输出流
        System.out.println("内容为：" + new String(c,0,len)) ;    // 把字符数组变为字符串输出
    }
};

输出结果：

内容为：hello    fsdfsdfshello    
LIXINGHUA
Hello World!!!

也可以以循环方式，通过文件是否读到底判断。

import java.io.File ;
import java.io.Reader ;
import java.io.FileReader ;
public class ReaderDemo02{
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
        // 第1步、使用File类找到一个文件
        File f= new File("d:" + File.separator + "test.txt") ;    // 声明File对象
        // 第2步、通过子类实例化父类对象
        Reader input = null ;    // 准备好一个输入的对象
        input = new FileReader(f)  ;    // 通过对象多态性，进行实例化
        // 第3步、进行读操作
         char c[] = new char[1024] ;        // 所有的内容都读到此数组之中
       int temp = 0 ;    // 接收每一个内容
       int len = 0 ;        // 读取内容
        while((temp=input.read())!=-1){
            // 如果不是-1就表示还有内容，可以继续读取
            　c[len] = (char)temp ;
           len++ ;
        }
        // 第4步、关闭输出流
        input.close() ;                        // 关闭输出流
        System.out.println("内容为：" + new String(c,0,len)) ;    // 把字符数组变为字符串输出
    }
};

字符流与字节流的区别

字节和字符使用非常相似，有哪些不同呢？

1，字节流不会用到缓存，字符流会用到缓存。

技术分享

通过代码验证字节流使用到了缓存。

字节流操作：

package 类集;
import java.io.File ;
import java.io.OutputStream ;
import java.io.FileOutputStream ;
public class OutputStreamDemo05{
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
        // 第1步、使用File类找到一个文件
        File f= new File("d:" + File.separator + "te.text") ;    // 声明File对象
        // 第2步、通过子类实例化父类对象
        OutputStream out = null ;    // 准备好一个输出的对象
        out = new FileOutputStream(f)  ;    // 实例化
        // 第3步、进行写操作
        String str = "Hello World!!!" ;        // 准备一个字符串
        byte b[] = str.getBytes() ;            // 只能输出byte数组，所以将字符串变为byte数组
        out.write(b) ;        // 写入数据
        // 第4步、关闭输出流
        // out.close() ;                        // 关闭输出流
    }
};

结果在指定目录成功输出内容。

在使用字节流操作中，即使没有关闭，最终也可以输出。

字符流操作：

package 类集;
import java.io.File ;
import java.io.Writer ;
import java.io.FileWriter ;
public class WriterDemo03{
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
        // 第1步、使用File类找到一个文件
        File f= new File("d:" + File.separator + "te.text") ;    // 声明File对象
        // 第2步、通过子类实例化父类对象
        Writer out = null ;    // 准备好一个输出的对象
        out = new FileWriter(f)  ;    // 通过对象多态性，进行实例化
        // 第3步、进行写操作
        String str = "Hello World!!!" ;        // 准备一个字符串
        out.write(str) ;                        // 将内容输出，保存文件
        // 第4步、关闭输出流
        // out.close() ;                        // 此时，没有关闭
    }
};

运行结果：为空。

以上操作没有输出任何内容，所有的内容现在保存在缓冲区当中，如果执行关闭的时候，会强制性的刷新缓冲区，所以可以把内容输出。

abstract  void close() 
          关闭此流，但要先刷新它。

如果现在没有关闭的话，也可以强制调用刷新方法。

abstract  void flush() 
          刷新该流的缓冲。

package 类集;
import java.io.File ;
import java.io.Writer ;
import java.io.FileWriter ;
public class WriterDemo03{
    public static void main(String args[]) throws Exception{    // 异常抛出，不处理
        // 第1步、使用File类找到一个文件
            File f= new File("d:" + File.separator + "te.text") ;    // 声明File对象
            // 第2步、通过子类实例化父类对象
            Writer out = null ;    // 准备好一个输出的对象
            out = new FileWriter(f)  ;    // 通过对象多态性，进行实例化
            // 第3步、进行写操作
            String str = "Hello World!!!" ;        // 准备一个字符串
            out.write(str) ;                        // 将内容输出，保存文件
// 第4步、关闭输出流
            out.flush() ;    // 强制性清空缓冲区中的内容
// out.close() ;            
    }
};

此时成功将内容写入指定路径下文件中。

开发中是使用字节流好还是字符流好。

在所有的硬盘中保存文件或进行传输的时候，都是以字节的方式进行的，包括图片，视频等多媒体也是以字节进行。

而字符是只有在内存中才会形成的，所以使用字节的时候是最多的。

操作范例：文件拷贝

操作的时候可以按照如下格式进行：

java Copy 源文件目标文件

如果要采用以上的格式，则肯定要使用初始化参数的形式，输入两个路径。所以此时必须对输入的参数个数进行验证，判断其是否为2，

是使用字节流还是字符流呢，肯定使用字节流，因为万一拷贝的是图片呢？

要完成拷贝程序，有两种方式：

实现一，将源文件中内容全部读取进来，之后一次性写入到目标文件。

实现二，边读边写。

很明显第二种方式更好。

package 类集;
import java.io.* ;
public class Copy{
    public static void main(String args[]){
        if(args.length!=2){        // 判断是否是两个参数
            System.out.println("输入的参数不正确。") ;
            System.out.println("例：java Copy 源文件路径 目标文件路径") ;
            System.exit(1) ;    // 系统退出
        }
        File f1 = new File(args[0]) ;    // 源文件的File对象
        File f2 = new File(args[1]) ;    // 目标文件的File对象
        if(!f1.exists()){
            System.out.println("源文件不存在！") ;
            System.exit(1) ;
        }
        InputStream input = null ;        // 准备好输入流对象，读取源文件
        OutputStream out = null ;        // 准备好输出流对象，写入目标文件
        try{
            input = new FileInputStream(f1) ;
        }catch(FileNotFoundException e){
            e.printStackTrace() ;
        }
        try{
            out = new FileOutputStream(f2) ;
        }catch(FileNotFoundException e){
            e.printStackTrace() ;
        }
        if(input!=null && out!=null){    // 判断输入或输出是否准备好
            int temp = 0 ;    
            try{
                while((temp=input.read())!=-1){    // 开始拷贝
                    out.write(temp) ;    // 边读边写
                }
                System.out.println("拷贝完成！") ;
            }catch(IOException e){
                e.printStackTrace() ;
                System.out.println("拷贝失败！") ;
            }
            try{
                input.close() ;        // 关闭
                out.close() ;        // 关闭
            }catch(IOException e){
                e.printStackTrace() ;
            }
        }
    }    
}

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