1.1 什么是IO
当你编辑一个文本文件,忘记了 ctrl+s 可能文件就白白编辑了。当你电脑上插入一个U盘,可以把一个视频,拷贝到你的电脑硬盘里。那么数据都是在哪些设备上的呢?键盘、内存、硬盘、外接设备等等。我们把这种数据的传输,可以看做是一种数据的流动,按照流动的方向,以内存为基准,分为 输入input和 输出output,即流向内存是输入流,流出内存的输出流。
Java中I/O操作主要是指使用 java.io 包下的内容,进行输入、输出操作。输入也叫做读取数据,输出也叫做作写出数据。
1.2 IO的分类
根据数据的流向分为:输入流和输出流。
- 输入流:把数据从其他设备上读取到内存中的流
- 输出流:把数据从内存中写出到其他设备上的流
格局数据的类型分为:字节流和字符流
- 字节流:以字节为单位,读写数据的流。
- 字符流:以字符为单位,读写数据的流。
1.3 顶级父类们
| 输入流 | 输出流 | |
|---|---|---|
| 字节流 | 字节输入流 InputStream | 字节输出流 OutputStream |
| 字符流 | 字符输入流 Reader | 字符输出流 Writer |
2.1 字节流
一切文件数据(文本、图片、视频等)在存储时,都是以二进制数字的形式保存,都一个一个的字节,那么传输时一样如此。所以,字节流可以传输任意文件数据。在操作流的时候,我们要时刻明确,无论使用什么样的流对象,底层传输的始终为二进制数据。
2.2 字节输出流【OutputStream】
java.io.OutputStream抽象类是表示字节输出流的所有类的超类,将指定的字节信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。
- public void close():关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源
- public void flush():刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出
- public void write(byte[] b):将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流
- public void write(byte[] b, int off, int len):从指定的字节数组写入 len字节,从偏移量 off开始输出到此输出流
- public abstract void write(int b):将指定的字节输出流
2.3 FileOutputStream类
OutputStream有很多子类,我们从最简单的一个子类开始
java.io.FileOutputStream类是文件输出流,用于将数据写出到文件
构造方法:
- public FileOutputStream(File file):创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件
- public FileOutputStream(String name):创建文件输出流以指定的名称写入文件。
当你创建一个流对象时,必须传入一个文件路径。该路径下,如果没有这个文件,会创建该文件。如果有这个文件,会清空这个文件的数据。
- 构造举例,示例代码:
public class FileOutputStreamConstructor throws IOException { public static void main(String[] args) { // 使用File对象创建流对象 File file = new File("a.txt"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file); // 使用文件名称创建流对象 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("b.txt"); } }写出字节数据:
1.写出字节:write(int b)方法,每次可以写出一个字节数据,示例代码:
public class FOSWrite { public static void main(String[] args) throws IOException { // 使用文件名称创建流对象 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"); // 写出数据 fos.write(97); // 写出第1个字节 fos.write(98); // 写出第2个字节 fos.write(99); // 写出第3个字节 // 关闭资源 fos.close(); } } //输出结果: abc2.写出字节数组:write(byte[] b):每次可以写出数组中的数据,示例代码:
public class FOSWrite { public static void main(String[] args) throws IOException { // 使用文件名称创建流对象 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"); // 字符串转换为字节数组 byte[] b = "JAVA".getBytes(); // 写出字节数组数据 fos.write(b); // 关闭资源 fos.close(); } } //输出结果: JAVA3.写出指定长度字节数组:write(byte[] b, int off, int len),每次写出从off索引开始,len个字节,示例代码:
public class FOSWrite { public static void main(String[] args) throws IOException { // 使用文件名称创建流对象 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"); // 字符串转换为字节数组 byte[] b = "abcde".getBytes(); // 写出从索引2开始,2个字节。索引2是c,两个字节,也就是cd。 fos.write(b,2,2); // 关闭资源 fos.close(); } } //输出结果: cd数据追加续写
经过以上的演示,每次程序运行,创建输出流对象,都会清空目标文件中的数据。如何保留目标文件中数据,还能继续添加新数据呢?
- public FileOutputStream(File file, boolean append):建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件
- public FileOutputStream(String name, boolean append): 创建文件输出流以指定的名称写入文件。
这两个构造方法,参数中都需要传入一个boolean类型的值,true表示追加数据 ,false表示清空原有数据。这样创建的输出流对象,就可以指定是否追加续写了,示例代码:
public class FOSWrite { public static void main(String[] args) throws IOException { // 使用文件名称创建流对象 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt",true); // 字符串转换为字节数组 byte[] b = "abcde".getBytes(); // 写出从索引2开始,2个字节。索引2是c,两个字节,也就是cd。 fos.write(b); // 关闭资源 fos.close(); } } //文件操作前:cd //文件操作后:cdabcde写出换行
Windows系统里,换行符号是\r\n
以指定是否追加续写了,示例代码:
public class FOSWrite { public static void main(String[] args) throws IOException { // 使用文件名称创建流对象 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"); // 定义字节数组 byte[] words = {97,98,99,100,101}; // 遍历数组 for (int i = 0; i < words.length; i++) { // 写出一个字节 fos.write(words[i]); // 写出一个换行, 换行符号转成数组写出 fos.write("\r\n".getBytes()); } // 关闭资源 fos.close(); } } 输出结果: a b c d e2.4 字节输入流【InputStream】
java.io.InputStream抽象类是表示字节输入流的所有类的超类,可以读取字节信息到内存中。它定义了字节输入流的基本共性功能方法
- public void close():关闭此输入流并释放与此流相关联的任何系统资源
- public abstract int read():从输入流读取数据的下一个字节
- public int read(byte[] b):从输入流中读取一些字节数,并将它们存储到字节数组 b中
2.5 FileInputStream类
java.io.FileInputStream类是文件输入流,从文件中读取字节
构造方法:
- FileInputStream(File file):通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ,该文件由文件系统中的 File对象 file命名
- FileInputStream(String name):通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ,该文件由文件系统中的路径名 name命名
当创建一个流对象时,必须传入一个文件路径。该路径下,如果没有该文件,会抛出FileNotFoundException
- 示例代码:
public class FileInputStreamConstructor throws IOException{ public static void main(String[] args) { // 使用File对象创建流对象 File file = new File("a.txt"); FileInputStream fos = new FileInputStream(file); // 使用文件名称创建流对象 FileInputStream fos = new FileInputStream("b.txt"); } }读取字节数据
- 读取字节:read方法,每次可以读取一个字节的数据,提升为 int 类型,读取到文件末尾,返回-1,示例代码:
public class FISRead { public static void main(String[] args) throws IOException{ // 使用文件名称创建流对象 FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 读取数据,返回一个字节 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); // 读取到末尾,返回-1 read = fis.read(); System.out.println( read); // 关闭资源 fis.close(); } } 输出结果: a b c d e -1循环改进读取方式,示例代码
2.使用字节数组读取:read(byte[ ] b)每次读取b的长度个字节到数组中,返回读取到的有效字节个数,读取到末尾时,返回 -1,示例代码:
public class FISRead { public static void main(String[] args) throws IOException{ // 使用文件名称创建流对象. FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde // 定义变量,作为有效个数 int len ; // 定义字节数组,作为装字节数据的容器 byte[] b = new byte[2]; // 循环读取 while (( len= fis.read(b))!=-1) { // 每次读取后,把数组变成字符串打印 System.out.println(new String(b)); } // 关闭资源 fis.close(); } } 输出结果: ab cd ed错误数据 d,是由于最后一次读取时,只读取一个字节e,数组中,上次读取的数据没有被完全替换,所以要通过 len,获取有效的字节,示例代码:
public class FISRead { public static void main(String[] args) throws IOException{ // 使用文件名称创建流对象. FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde // 定义变量,作为有效个数 int len ; // 定义字节数组,作为装字节数据的容器 byte[] b = new byte[2]; // 循环读取 while (( len= fis.read(b))!=-1) { // 每次读取后,把数组的有效字节部分,变成字符串打印 System.out.println(new String(b,0,len));// len 每次读取的有效字节个数 } // 关闭资源 fis.close(); } } 输出结果: ab cd e