介绍输入输出字节流

阳光穿透心脏的1/2处 2024-03-31 17:38 100阅读 0赞

## 1.IO概述 ##

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### 1.1什么是IO ###

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![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDYzNzkwNQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center][]

生活中，你肯定经历过这样的场景。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，可以看做是一私数据的流动，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。

### 1.2IO的分类 ###

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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 IO的流向说明图解 ###

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![07850c6720de43a4957f71692541a2e4.png][]

### 1.4顶级父类们 ###

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<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;"></td> 
   <td style="text-align:center;"><strong>输入流</strong></td> 
   <td style="text-align:center;"><strong>输出流</strong></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;"><strong>字节流</strong></td> 
   <td style="text-align:center;"> <p style="text-align:center;">字节输入流</p> <p style="text-align:center;">InputStream</p> </td> 
   <td style="text-align:center;"> <p style="text-align:center;">字节输出流</p> <p style="text-align:center;">OutputStream</p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;"><strong>字符流</strong></td> 
   <td style="text-align:center;"> <p style="text-align:center;">字符输入流</p> <p style="text-align:center;">Reader</p> </td> 
   <td style="text-align:center;"> <p style="text-align:center;">字符输出流</p> <p style="text-align:center;">Writer</p> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 2.字节流 ##

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### 2.1一切皆为字节 ###

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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】 ###

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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0出到此输出流。
>  *  public abstract void write(int b) : 将指定的字节输出流。

小贴士：close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

OutputStream 类及其子类的对象表示一个字节输出流。OutputStream 类的常用子类如下。

>  *  ByteArrayOutputStream 类：向内存缓冲区的字节数组中写数据。
>  *  FileOutputStream 类：向文件中写数据。
>  *  PipedOutputStream 类：连接到一个 PipedlntputStream（管道输入流）。
>  *  ObjectOutputStream 类：将对象序列化。

利用 OutputStream 类的方法可以从流中写入一个或一批字节。

### 2.3 FileOutputStream类 ###

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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 File0utputStream(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，代码如下：

package Java2;
    
    import java.io.File;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileOutputStream;
    
    public class InputTest4 {
        public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
            //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 fos1=new FileOutputStream("b.txt");
        }
    }

#### 写出字节数据 ####

*  写出字节 : write(int b) 方法，每次可以写出一个字节数据，代码使用演示：

package Java2;
    
    import java.io.*;
    
    public class OutPutTest1 {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            File f1=new File("d:/aa");
            File f2=new File(f1,"a.txt");
            f1.mkdirs();
            f2.createNewFile();
            //使用OutPutStream输出流完成对文件的写入操作内存输出到文件
            OutputStream out=new FileOutputStream(f2);
            //out.write(97); //按照解析数字 写入文件中 写入的是97对应的 a
    
            //out.write(bytes); //按照ASCII解析数组 写入文件 写入的: abcdefg
            // 写出数据
            out.write(97);//写出第1个字节
            out.write(98);//写出第2个字节
            out.write(99);//写出第3个字节
    
        }
    }
    
    输出结果：
    abc

*  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，代码使用演示:

package Java2;
    
    import java.io.*;
    
    public class OutPutTest2 {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            File f1=new File("d:/");
            File f2=new File(f1,"a.txt");
            f1.mkdirs();
            f2.createNewFile();
    
            //使用OutPutStream输出流完成对文件的写入操作内存输出到文件
            OutputStream out=new FileOutputStream(f2);
            //out.write(97); //按照解析数字 写入文件中 写入的是97对应的 a
            byte[] bytes={97,98,99,100,101,102,103};
            //out.write(bytes); //按照ASCII解析数组 写入文件 写入的: abcdefg
            out.write(bytes,2,3);
        }
    }
    
    输出结果：
    cde

#### 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) : 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, 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，fase 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，代码使用演示:

package Java2;
    
    import javax.sound.midi.Soundbank;
    import java.io.File;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.io.OutputStream;
    import java.util.Arrays;
    
    public class OutPutTest3 {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            File f1=new File("d:/春.txt");
            f1.createNewFile();
    
            //第二个参数指定为true表示追加数据，否则是清空后写入数据（默认）
            OutputStream out=new FileOutputStream(f1,true);
    
            String msg="盼望着";
            byte[] bytes=msg.getBytes();//获取字符串 解析后的 byte数组
            System.out.println(Arrays.toString(bytes));
            out.write(bytes);//把byte数组写入文件，相当于把字符串写入文件中
        }
    }
    
    输出结果：
    [-25, -101, -68, -26, -100, -101, -25, -99, -128]

#### 写出换行 ####

Windows系统里，换行符号是\\r\\n.

把以指定是否追加续写了，代码使用演示：

public class OutPutTest3 {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            File f1=new File("d:/春.txt");
            f1.createNewFile();
    
            OutputStream out=new FileOutputStream(f1);
    
            String msg="盼望着";
            byte[] bytes=msg.getBytes();//获取字符串 解析后的 byte数组
    
            out.write(bytes);//把byte数组写入文件，相当于把字符串写入文件中
            out.write("\n.".getBytes());
            out.write("第二行".getBytes());
        }
    }
    
    输出结果：
    盼望着
    第二行

> 回车符\\r和换行符\\n:
> 
>  *  回车符：回到一行的开头（return）。
>  *  换行符：下一行（newline）。
> 
> 系统中的换行:
> 
>  *  Windows系统里，每行结尾是 回车+换行 ，即\\r\\n ;
>  *  Unix系统里，每行结尾只有 换行 ，即\\n ;
>  *  Mac系统里，每行结尾是 回车 ，即 \\r 。从 Mac OS X开始与Linux统一。

### 2.4字节输入流【InputStream】 ###

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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。

InputStream 类及其子类的对象表示字节输入流，InputStream 类的常用子类如下：

>  *  ByteArrayInputStream 类：将字节数组转换为字节输入流，从中读取字节。
>  *  FileInputStream 类：从文件中读取数据。
>  *  PipedInputStream 类：连接到一个 PipedOutputStream（管道输出流）。
>  *  SequenceInputStream 类：将多个字节输入流串联成一个字节输入流。
>  *  ObjectInputStream 类：将对象反序列化。

小贴士：close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

使用 InputStream 类的方法可以从流中读取一个或一批字节。

InputStream类的常用方法

<table style="width:500px;"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">方法名及返回值类型</td> 
   <td style="text-align:center;">说明</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">int read()</td> 
   <td style="text-align:center;">从输入流中读取一个 8 位的字节，并把它转换为 0~255 的整数，最后返回整数。<br> 如果返回 -1，则表示已经到了输入流的末尾。为了提高 I/O&nbsp;操作的效率，建议尽量<br> 使用 read() 方法的另外两种形式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">int read(byte[] b)</td> 
   <td style="text-align:center;">从输入流中读取若干字节，并把它们保存到参数 b 指定的字节数组中。 该方法返回<br> 读取的字节数。如果返回 -1，则表示已经到了输入流的末尾</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">int read(byte[] b, int off, int len)</td> 
   <td style="text-align:center;">从输入流中读取若干字节，并把它们保存到参数 b 指定的字节数组中。其中，off 指<br> 定在字节数组中开始保存数据的起始下标；len 指定读取的字节数。该方法返回实际<br> 读取的字节数。如果返回 -1，则表示已经到了输入流的末尾</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">void close()</td> 
   <td style="text-align:center;">关闭输入流。在读操作完成后，应该关闭输入流，系统将会释放与这个输入流相关<br> 的资源。注意，InputStream 类本身的 close() 方法不执行任何操作，但是它的许多<br> 子类重写了&nbsp;close() 方法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">int available()</td> 
   <td style="text-align:center;">返回可以从输入流中读取的字节数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">long skip(long n)</td> 
   <td style="text-align:center;">从输入流中跳过参数 n 指定数目的字节。该方法返回跳过的字节数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">void mark(int readLimit)</td> 
   <td style="text-align:center;">在输入流的当前位置开始设置标记，参数 readLimit 则指定了最多被设置标记的字<br> 节数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">boolean markSupported()</td> 
   <td style="text-align:center;">判断当前输入流是否允许设置标记，是则返回 true，否则返回 false</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="text-align:center;">void reset()</td> 
   <td style="text-align:center;">将输入流的指针返回到设置标记的起始处</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

注意：在使用 mark() 方法和 reset() 方法之前，需要判断该文件系统是否支持这两个方法，以避免对程序造成影响。

代码如下：

import java.io.*;
    
    public class InputTest1 {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //输出流：内存的内容输出到文件（写操作）输入流：文件内容输入到内存中（读操作）
            File f1=new File("d:/春.txt");
            //创建一个输入流，读取f1这个文件
            InputStream input=new FileInputStream(f1);
            //读取文件的一个字符，然后把字符转换为对应的数字返回。如果读取到文件的末尾，返回的是-1
            int n;
            while ((n=input.read())!=-1){
                System.out.println((char)n);
            }
    
        }
    }

### 2.5FilelnputStream类 ###

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java.io.FileInputstream 类是文件输入流，从文件中读取字节。

FileInputStream 是 Java 流中比较常用的一种，它表示从文件系统的某个文件中获取输入字节。通过使用 FileInputStream 可以访问文件中的一个字节、一批字节或整个文件。

在创建 FileInputStream 类的对象时，如果找不到指定的文件将拋出 FileNotFoundException 异常，该异常必须捕获或声明拋出。

FileInputStream 常用的构造方法主要有如下两种重载形式。

#### 构造方法 ####

>  *  FileInputStream(File file) : 通过打开与实际文件的连接来创建一个FilelnputStream，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 FilelnputStream，该文件由文件系统中的路径名 name命名。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有该文件,会抛出 FileNotFoundException。

构造举例，代码如下 :

例：假设有一个D:\\my\\HelloJava.java 文件，下面使用 FileInputStream 类读取并输出该文件的内容。代码如下：

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
    File f = new File("D:/my/HelloJava.java");
    FileInputStream fis = null;
    try {
    // 因为File没有读写的能力,所以需要有个InputStream
    fis = new FileInputStream(f);
    // 定义一个字节数组
    byte[] bytes = new byte[1024];
    int n = 0; // 得到实际读取到的字节数
    System.out.println("D:\\my\\HelloJava.java文件内容如下：");
    // 循环读取
    while ((n = fis.read(bytes)) != -1) {
    String s = new String(bytes, 0, n); // 将数组中从下标0到n的内容给s
    System.out.println(s);
    }
    } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    } finally {
    try {
    fis.close();
    } catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    }
    }

注意：FileInputStream 类重写了父类 InputStream 中的 read() 方法、skip() 方法、available() 方法和 close() 方法，不支持 mark() 方法和 reset() 方法。

### 2.6复制原理截图 ###

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![4d5abc1335d74e63a2fee4ca18206c87.png][]

#### 案例实现 ####

package Java2;
    
    import java.io.*;
    
    public class CopyFileTest1 {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            //1.定义源文件和目的文件的文件对象
            File f1=new File("D:/a.jpg");
            File newFile=new File("D:/aa/copy.jpg");
    
            //2.创建目的文件
            newFile.createNewFile();
    
            //3.定义输入输出流：使用输入流读取内容 使用输出流写入内容
            InputStream in=new FileInputStream(f1);
            OutputStream out=new FileOutputStream(newFile);
    
            //练习是容易理解的方式
            byte[] buffe=new byte[10];
            int n=0;
            while (true){
                n=in.read(buffe);//读取文件，内容放入buffer数组中，返回的是实际读取的字节数
                if (n!=-1){
                    out.write(buffe,0,n);//把buffer数组从0开始，截取读取到有效字节数n 写入到目的文件中
                }else {
                    break;
                }
            }
        }
    }

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDYzNzkwNQ_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/d389be46996647c3ac91cd1a1ef1ca83.png
[07850c6720de43a4957f71692541a2e4.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/cf820fc2da6d4755acc0395be824f167.png
[4d5abc1335d74e63a2fee4ca18206c87.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/31/587300dfd34a48e093d88d1986af8bc5.png