簡介
鍵盤、記憶體、硬碟、外接設備等與電腦進行互動的資料
這種資料的傳輸,可以看做是一種資料的流動,按照流動的方向,以記憶體為基準,分為 輸入input 和 輸出output ,即流向記憶體是輸入流,流出記憶體的輸出流,
Java中I/O操作主要是指使用java.io
包下的內容,進行輸入、輸出操作,輸入也叫做讀取資料,輸出也叫做作寫出資料,
分類
根據資料的流向分為:輸入流和輸出流,
- 輸入流 :把資料從
其他設備
上讀取到記憶體
中的流, - 輸出流 :把資料從
記憶體
中寫出到其他設備
上的流,
根據資料的型別分為:位元組流和字符流,
- 位元組流 :以位元組為單位,讀寫資料的流,
- 字符流 :以字符為單位,讀寫資料的流,
IO流頂層父類
類 | 含義 |
---|---|
java.io.OutputStream | 位元組輸出流頂層父類,抽象類,定義了寫出資料方法write(), |
java.io.InputStream | 位元組輸入流頂層父類,抽象類,定義了讀取資料方法read(), |
java.io.Writer | 字符輸出流頂層父類,抽象類,定義了寫出資料方法write(), |
java.io.Reader | 字符輸入流頂層父類,抽象類,定義了讀取資料方法read(), |
位元組流
一切檔案資料(文本、圖片、視頻等)在存盤時,都是以二進制數字的形式保存,都一個一個的位元組,那么傳輸時一樣如此,所以,位元組流可以傳輸任意檔案資料,在操作流的時候,我們要時刻明確,無論使用什么樣的流物件,底層傳輸的始終為二進制資料,
提示:8個二進制位為1個位元組,0000 0000 是1個位元組,
位元組輸出流OutputStream
java.io.OutputStream
抽象類是表示位元組輸出流的所有類的超類,將指定的位元組資訊寫出到目的地,它定義了位元組輸出流的基本共性功能方法,
public void close()
:關閉此輸出流并釋放與此流相關聯的任何系統資源,public void write(byte[] b)
:將 b.length位元組從指定的位元組陣列寫入此輸出流,public void write(byte[] b, int off, int len)
:從指定的位元組陣列寫入 len位元組,從偏移量 off開始輸出到此輸出流,public abstract void write(int b)
:將指定的位元組輸出流,
注意:close方法,當完成流的操作時,必須呼叫此方法,釋放系統資源,
FileOutputStream類
OutputStream
有很多子類,我們從最簡單的一個子類開始,
java.io.FileOutputStream
類是檔案輸出流,用于將資料寫出到檔案,
構造方法
public FileOutputStream(File file)
:創建檔案輸出流以寫入由指定的 File物件表示的檔案,public FileOutputStream(String name)
: 創建檔案輸出流以指定的名稱寫入檔案,
當你創建一個流物件時,必須傳入一個檔案路徑,該路徑下,如果沒有這個檔案,會創建該檔案,如果有這個檔案,會清空這個檔案的資料,
public class FileOutputStreamConstructor {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用File物件創建流物件
File file = new File("a.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
// 使用檔案名稱創建流物件
//FileOutputStream fos = new FileOutputStream("b.txt");
}
}
寫出位元組資料
- 寫出位元組:
write(int b)
方法,每次可以寫出一個位元組資料,代碼使用演示:
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用檔案名稱創建流物件
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");
// 寫出資料
fos.write(97); // 寫出第1個位元組
fos.write(98); // 寫出第2個位元組
fos.write(99); // 寫出第3個位元組
// 關閉資源
fos.close();
}
注意:
- 雖然引數為int型別四個位元組,但是只會保留一個位元組的資訊寫出,
- 寫出的整數被直接寫在目的檔案中,
- 流操作完畢后,必須釋放系統資源,呼叫close方法,千萬記得,
- 寫出位元組陣列:
write(byte[] b)
,每次可以寫出陣列中的資料,代碼使用演示:
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用檔案名稱創建流物件
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");
// 字串轉換為位元組陣列
byte[] b = "abcdef".getBytes();
// 寫出位元組陣列資料
fos.write(b);
// 關閉資源
fos.close();
}
- 寫出指定長度位元組陣列:
write(byte[] b, int off, int len)
,每次寫出從off索引開始,len表示寫出的個位元組個數,
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用檔案名稱創建流物件
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");
// 字串轉換為位元組陣列
byte[] b = "abcde".getBytes();
// 寫出從索引2開始,2個位元組,索引2是c,兩個位元組,也就是cd,
fos.write(b,2,2);
// 關閉資源
fos.close();
}
資料追加續寫
經過以上的演示,每次程式運行,創建輸出流物件,都會清空目標檔案中的資料,如何保留目標檔案中資料,還能繼續添加新資料呢?
public FileOutputStream(File file, boolean append)
: 創建檔案輸出流以寫入由指定的 File物件表示的檔案,public FileOutputStream(String name, boolean append)
: 創建檔案輸出流以指定的名稱寫入檔案,
這兩個構造方法,引數中都需要傳入一個boolean型別的值,true
表示追加資料,false
表示清空原有資料,這樣創建的輸出流物件,就可以指定是否追加續寫了,代碼使用演示:
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用檔案名稱創建流物件
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt",true);
// 字串轉換為位元組陣列
byte[] b = "abcde".getBytes();
// 寫出從索引2開始,2個位元組,索引2是c,兩個位元組,也就是cd,
fos.write(b);
// 關閉資源
fos.close();
}
IO中write方法
- 我呼叫write方法寫出資料的時候,JDK源代碼中最終呼叫的方法是writeBytes()方法,
private native void writeBytes(byte b[], int off, int len, boolean append)throws IOException
- 方法是本地方法是和作業系統互動的方法,
- 作業系統本身就具有IO功能,因此JVM是呼叫作業系統中的功能實作資料的讀寫!
位元組輸入流InputStream
java.io.InputStream
抽象類是表示位元組輸入流的所有類的超類,可以讀取位元組資訊到記憶體中,它定義了位元組輸入流的基本共性功能方法,
public void close()
:關閉此輸入流并釋放與此流相關聯的任何系統資源,public abstract int read()
: 從輸入流讀取資料的下一個位元組,public int read(byte[] b)
: 從輸入流中讀取一些位元組數,并將它們存盤到位元組陣列 b中 ,
2.6 FileInputStream類
java.io.FileInputStream
類是檔案輸入流,從檔案中讀取位元組,
構造方法
FileInputStream(File file)
: 通過打開與實際檔案的連接來創建一個 FileInputStream ,該檔案由檔案系統中的 File物件 file命名,FileInputStream(String name)
: 通過打開與實際檔案的連接來創建一個 FileInputStream ,該檔案由檔案系統中的路徑名 name命名,
當你創建一個流物件時,必須傳入一個檔案路徑,該路徑下,如果沒有該檔案,會拋出FileNotFoundException
public class FileInputStreamConstructor {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用File物件創建流物件
File file = new File("a.txt");
FileInputStream fos = new FileInputStream(file);
// 使用檔案名稱創建流物件
FileInputStream fos = new FileInputStream("b.txt");
}
}
讀取位元組資料
- 讀取位元組:
read
方法,每次可以讀取一個位元組的資料,提升為int型別,讀取到檔案末尾,回傳-1
,代碼使用演示:
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用檔案名稱創建流物件
FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");
// 讀取資料,回傳一個位元組
int read = fis.read();
System.out.println((char) read);
read = fis.read();
System.out.println((char) read);
read = fis.read();
System.out.println((char) read);
read = fis.read();
System.out.println((char) read);
read = fis.read();
System.out.println((char) read);
// 讀取到末尾,回傳-1
read = fis.read();
System.out.println( read);
// 關閉資源
fis.close();
}
注意:如果檔案中存在-1,我們在讀取檔案時也不會直接讀取到-1,因為-1是兩個位元組,即-
和1
,每個檔案都會被作業系統賦予一個結束的標識,JVM呼叫作業系統功能實作檔案讀取的,因此作業系統讀取到檔案結束標識后,會將表示回傳到JVM中,而JVM接收到檔案結束標識后,回傳read()方法-1,
使用回圈改進:
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用檔案名稱創建流物件
FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");
// 定義變數,保存資料
int b = 0 ;
// 回圈讀取
while ((b = fis.read())!=-1) {
System.out.println((char)b);
}
// 關閉資源
fis.close();
}
使用位元組陣列讀取
read(byte[] b)
,每次讀取b的長度個位元組到陣列中,回傳讀取到的有效位元組個數,讀取到末尾時,回傳-1
,代碼使用演示:
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用檔案名稱創建流物件.
FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 檔案中為abcde
// 定義變數,作為有效個數
int len ;
// 定義位元組陣列,作為裝位元組資料的容器
byte[] b = new byte[2];
// 回圈讀取
while (( len= fis.read(b))!=-1) {
// 每次讀取后,把陣列變成字串列印
System.out.println(new String(b));
}
// 關閉資源
fis.close();
}
錯誤資料d
,是由于最后一次讀取時,只讀取一個位元組e
,陣列中,上次讀取的資料沒有被完全替換,所以要通過len
,獲取有效的位元組,代碼使用演示:
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 使用檔案名稱創建流物件.
FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 檔案中為abcde
// 定義變數,作為有效個數
int len ;
// 定義位元組陣列,作為裝位元組資料的容器
byte[] b = new byte[2];
// 回圈讀取
while (( len= fis.read(b))!=-1) {
// 每次讀取后,把陣列的有效位元組部分,變成字串列印
System.out.println(new String(b,0,len));// len 每次讀取的有效位元組個數
}
// 關閉資源
fis.close();
}
例外處理
在位元組流的案例中,我們一直使用的是throws拋出例外,如果出現例外的話,程式將不會執行close()方法,因此例外需要使用try catch進行處理,
- try外宣告變數,try內建立物件,
- 目的是提升變數的作用域,
- finally中進行資源釋放,
- 進行流物件非空判斷,
- 如果有多個流物件,單獨進行釋放
public static void main(String[] args){
FileOutputStream fos = null;
try{
fos.write(100);
}catch(IOException ex){
ex.PrintStackTrace();
}finally{
if(fos!=null)
try{
fos.close();
}catch(IOException ex){
ex.PrintStackTrace();
}
}
}
檔案復制
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1.創建流物件
// 1.1 指定資料源
FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\test.jpg");
// 1.2 指定目的地
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test_copy.jpg");
// 2.讀寫資料
// 2.1 定義陣列
byte[] b = new byte[1024];
// 2.2 定義長度
int len;
// 2.3 回圈讀取
while ((len = fis.read(b))!=-1) {
// 2.4 寫出資料
fos.write(b, 0 , len);
}
// 3.關閉資源
fos.close();
fis.close();
}
字符流
當使用位元組流讀取文本檔案時,可能會有一個小問題,就是遇到中文字符時,可能不會顯示完整的字符,那是因為一個中文字符可能占用多個位元組存盤,所以Java提供一些字符流類,以字符為單位讀寫資料,專門用于處理文本檔案,
字符輸入流Reader
java.io.Reader
抽象類是表示用于讀取字符流的所有類的超類,可以讀取字符資訊到記憶體中,它定義了字符輸入流的基本共性功能方法,
public void close()
:關閉此流并釋放與此流相關聯的任何系統資源,public int read()
: 從輸入流讀取一個字符,public int read(char[] cbuf)
: 從輸入流中讀取一些字符,并將它們存盤到字符陣列 cbuf中 ,
FileReader類
java.io.FileReader
類是讀取字符檔案的便利類,構造時使用系統默認的字符編碼和默認位元組緩沖區,
小貼士:
字符編碼:位元組與字符的對應規則,Windows系統的中文編碼默認是GBK編碼表,
idea中UTF-8
位元組緩沖區:一個位元組陣列,用來臨時存盤位元組資料,
構造方法
FileReader(File file)
: 創建一個新的 FileReader ,給定要讀取的File物件,FileReader(String fileName)
: 創建一個新的 FileReader ,給定要讀取的檔案的名稱,
當你創建一個流物件時,必須傳入一個檔案路徑,類似于FileInputStream ,
- 構造舉例,代碼如下:
public class FileReaderConstructor throws IOException{
public static void main(String[] args) {
// 使用File物件創建流物件
File file = new File("a.txt");
FileReader fr = new FileReader(file);
// 使用檔案名稱創建流物件
FileReader fr = new FileReader("b.txt");
}
}
讀取字符資料
- 讀取字符:
read
方法,每次可以讀取一個字符的資料,提升為int型別,讀取到檔案末尾,回傳-1
,回圈讀取,代碼使用演示:
public class FRRead {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用檔案名稱創建流物件
FileReader fr = new FileReader("read.txt");
// 定義變數,保存資料
int b ;
// 回圈讀取
while ((b = fr.read())!=-1) {
System.out.println((char)b);
}
// 關閉資源
fr.close();
}
}
小貼士:雖然讀取了一個字符,但是會自動提升為int型別,
- 使用字符陣列讀取:
read(char[] cbuf)
,每次讀取b的長度個字符到陣列中,回傳讀取到的有效字符個數,讀取到末尾時,回傳-1
,代碼使用演示:
public class FRRead {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用檔案名稱創建流物件
FileReader fr = new FileReader("read.txt");
// 定義變數,保存有效字符個數
int len ;
// 定義字符陣列,作為裝字符資料的容器
char[] cbuf = new char[2];
// 回圈讀取
while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
System.out.println(new String(cbuf));
}
// 關閉資源
fr.close();
}
}
獲取有效的字符改進,代碼使用演示:
public class FISRead {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用檔案名稱創建流物件
FileReader fr = new FileReader("read.txt");
// 定義變數,保存有效字符個數
int len ;
// 定義字符陣列,作為裝字符資料的容器
char[] cbuf = new char[2];
// 回圈讀取
while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
System.out.println(new String(cbuf,0,len));
}
// 關閉資源
fr.close();
}
}
字符輸出流Writer
java.io.Writer
抽象類是表示用于寫出字符流的所有類的超類,將指定的字符資訊寫出到目的地,它定義了位元組輸出流的基本共性功能方法,
public abstract void close()
:關閉此輸出流并釋放與此流相關聯的任何系統資源,public abstract void flush()
:重繪此輸出流并強制任何緩沖的輸出字符被寫出,public void write(int c)
:寫出一個字符,public void write(char[] cbuf)
:將 b.length字符從指定的字符陣列寫出此輸出流,public abstract void write(char[] b, int off, int len)
:從指定的字符陣列寫出 len字符,從偏移量 off開始輸出到此輸出流,public void write(String str)
:寫出一個字串,
FileWriter類
java.io.FileWriter
類是寫出字符到檔案的便利類,構造時使用系統默認的字符編碼和默認位元組緩沖區,
構造方法
FileWriter(File file)
: 創建一個新的 FileWriter,給定要讀取的File物件,FileWriter(String fileName)
: 創建一個新的 FileWriter,給定要讀取的檔案的名稱,
當你創建一個流物件時,必須傳入一個檔案路徑,類似于FileOutputStream,
- 構造舉例,代碼如下:
public class FileWriterConstructor {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用File物件創建流物件
File file = new File("a.txt");
FileWriter fw = new FileWriter(file);
// 使用檔案名稱創建流物件
FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");
}
}
基本寫出資料
寫出字符:write(int b)
方法,每次可以寫出一個字符資料,代碼使用演示:
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用檔案名稱創建流物件
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
// 寫出資料
fw.write(97); // 寫出第1個字符
fw.write('b'); // 寫出第2個字符
fw.write('C'); // 寫出第3個字符
fw.write(30000); // 寫出第4個字符,中文編碼表中30000對應一個漢字,
/*
【注意】關閉資源時,與FileOutputStream不同,
如果不關閉,資料只是保存到緩沖區,并未保存到檔案,
*/
// fw.close();
}
}
輸出結果:
abC田
小貼士:
- 雖然引數為int型別四個位元組,但是只會保留一個字符的資訊寫出,
- 未呼叫close方法,資料只是保存到了緩沖區,并未寫出到檔案中,
關閉和重繪
因為內置緩沖區的原因,如果不關閉輸出流,無法寫出字符到檔案中,但是關閉的流物件,是無法繼續寫出資料的,如果我們既想寫出資料,又想繼續使用流,就需要flush
方法了,
flush
:重繪緩沖區,流物件可以繼續使用,close
:關閉流,釋放系統資源,關閉前會重繪緩沖區,
代碼使用演示:
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用檔案名稱創建流物件
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
// 寫出資料,通過flush
fw.write('刷'); // 寫出第1個字符
fw.flush();
fw.write('新'); // 繼續寫出第2個字符,寫出成功
fw.flush();
// 寫出資料,通過close
fw.write('關'); // 寫出第1個字符
fw.close();
fw.write('閉'); // 繼續寫出第2個字符,【報錯】java.io.IOException: Stream closed
fw.close();
}
}
小貼士:即便是flush方法寫出了資料,操作的最后還是要呼叫close方法,釋放系統資源,
寫出其他資料
- 寫出字符陣列 :
write(char[] cbuf)
和write(char[] cbuf, int off, int len)
,每次可以寫出字符陣列中的資料,用法類似FileOutputStream,代碼使用演示:
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用檔案名稱創建流物件
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
// 字串轉換為位元組陣列
char[] chars = "刺客伍六七".toCharArray();
// 寫出字符陣列
fw.write(chars); // 刺客伍六七
fw.write(b,2,2);
// 關閉資源
fos.close();
}
}
- 寫出字串:
write(String str)
和write(String str, int off, int len)
,每次可以寫出字串中的資料,更為方便,代碼使用演示:
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用檔案名稱創建流物件
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
// 字串
String msg = "刺客伍六七";
// 寫出字符陣列
fw.write(msg);
fw.write(msg,2,2);
// 關閉資源
fos.close();
}
}
- 續寫和換行:操作類似于FileOutputStream,
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用檔案名稱創建流物件,可以續寫資料
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt",true);
// 寫出字串
fw.write("刺客");
// 寫出換行
fw.write("\r\n");
// 寫出字串
fw.write("伍六七");
// 關閉資源
fw.close();
}
}
小貼士:字符流,只能操作文本檔案,不能操作圖片,視頻等非文本檔案,
當我們單純讀或者寫文本檔案時 使用字符流 其他情況使用位元組流
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標籤:Java