JAVA小知识29：IO流(上）

IO流是指在计算机中进行输入和输出操作的一种方式，用于读取和写入数据。IO流主要用于处理数据传输，可以将数据从一个地方传送到另一个地方，例如从内存到硬盘，从网络到内存等。IO流在编程中非常常见，特别是在文件操作和网络通信中。

一、IO流小知识

1.1、 IO流的分类

IO流主要分为以下几类：

按数据流方向分类：
- 输入流（Input Stream）：从外部设备读取数据到内存，例如从文件读取数据。
- 输出流（Output Stream）：将数据从内存写入到外部设备，例如将数据写入文件。
按数据类型分类：
- 字节流（Byte Stream）：以字节为单位传输数据，常用于处理二进制数据。例如图片、视频等。常见的字节流类有：
  - 输入字节流：InputStream及其子类（如FileInputStream、BufferedInputStream等）
  - 输出字节流：OutputStream及其子类（如FileOutputStream、BufferedOutputStream等）
- 字符流（Character Stream）：以字符为单位传输数据，常用于处理文本数据。例如文本文件。常见的字符流类有：
  - 输入字符流：Reader及其子类（如FileReader、BufferedReader等）
  - 输出字符流：Writer及其子类（如FileWriter、BufferedWriter等）

1.2、常见的IO流类

FileInputStream 和 FileOutputStream：用于读取和写入文件的字节流。
FileReader 和 FileWriter：用于读取和写入文件的字符流。
BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream：带有缓冲区的字节流，可以提高读写效率。
BufferedReader 和 BufferedWriter：带有缓冲区的字符流，可以提高读写效率。
InputStreamReader 和 OutputStreamWriter：将字节流转换为字符流，通常用于处理编码问题。

二、字节流

在这里插入图片描述

2.1、字节输出流：FileOutputStream

操作本地文件的字节输出流，可以把程序中的数据写到本地文件中。他的操作方法分为三步：

创建字节流输出对象
写入数据
释放资源

字节输出流的细节:

创建字节输出流对象
参数是字符串表示的路径或者是File对象都是可以的
如果文件不存在会创建一个新的文件，但是要保证父级路径是存在的。
如果文件已经存在，则会清空文件

写数据
write方法的参数是整数，但是实际上写到本地文件中的是整数在ASCII上对应的字符

释放资源
每次使用完流之后都要释放资源

其成员方法如下：

方法名称	说明
`public void write(int b)`	写入单个字节
`public void write(byte[] b)`	写入字节数组
`public void write(byte[] b, int off, int len)`	写入指定字节数组的一部分
`public void close()`	关闭文件输出流
`protected void finalize()`	确保文件输出流被关闭
`public FileChannel getChannel()`	返回与此文件输出流相关的通道
`public void flush()`	刷新此文件输出流的缓冲

演示代码如下：

public static void main(String[] args) throws IOException {
	// 创建对象就相当于创建一个通路 只有通路才能输入输出数据
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("C:\\Users\\password123456\\Desktop\\资料\\IO流\\a.txt");
    fos.write(97);
    fos.close();
}

在这里插入图片描述

public static void main(String[] args) throws IOException {
    byte[] buf = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("C:\\Users\\password123456\\Desktop\\资料\\IO流\\a.txt");
    fos.write(buf);
    // 数组名 起始索引 长度
    fos.write(buf,1,2);
    fos.close();
}

在这里插入图片描述

2.2、换行与续写

换行符：

window：“\r\n”
linux:："\n"
mac:："\r"

public static void main(String[] args) throws IOException {
    byte[] buf = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("C:\\Users\\password123456\\Desktop\\资料\\IO流\\a.txt");
    fos.write(buf);
    String wrap = "\r\n";
    fos.write(wrap.getBytes());
    // 数组名 起始索引 长度
    fos.write(buf,1,2);
    fos.close();
}

在这里插入图片描述

我们说了FileOutputStream创建对象，如果文件已经存在，则会清空文件。但是在我们创建FileOutputStream对象的时候，除了地址参数，其实还有一个续写参数：
在这里插入图片描述
只不过他的默认值是false，只要改为true，就进入到了续写模式。

2.3、字节输入流：FileInputStream

操作本地文件的字节输入流，可以把本地文件中的数据读取到程序中来
步骤：

创建字节流输入对象
读入数据
释放资源

其成员方法如下：

方法名称	说明
`public int read()`	从输入流读取一个字节
`public int read(byte[] b)`	从输入流读取一定数量的字节，并将其存储到缓冲区数组 `b` 中
`public int read(byte[] b, int off, int len)`	从输入流中读取最多 `len` 个字节的数据，并将其存储到缓冲区数组 `b` 中，从偏移量 `off` 开始存储
`public long skip(long n)`	跳过和丢弃输入流中最多 `n` 个字节的数据
`public int available()`	返回可以从此输入流中读取的字节数
`public void close()`	关闭此文件输入流并释放与该流关联的所有系统资源
`protected void finalize()`	确保在垃圾回收时关闭文件输入流
`public FileChannel getChannel()`	返回与此文件输入流相关的通道
`public FileDescriptor getFD()`	返回文件描述符，表示与此文件输入流相关的连接

根据上面的读取细节，我们可以写一个循环读取：

public static void main(String[] args) throws IOException {
    FileInputStream ios = new FileInputStream("C:\\Users\\password123456\\Desktop\\资料\\IO流\\a.txt");
    int a;
    while ((a=ios.read())!=-1){
        System.out.println((char)a);
    }
    ios.close();
}

在这里插入图片描述
我们再来看一种错误的写法：

public static void main(String[] args) throws IOException {
    FileInputStream ios = new FileInputStream("C:\\Users\\password123456\\Desktop\\资料\\IO流\\a.txt");
    int a;
    while (ios.read()!=-1){
        a = ios.read();
        System.out.println((char)a);
    }
    ios.close();
}

在这里插入图片描述

这样的写法自然是错的，还记得我们之前学过的迭代器吗？每一个next都会移动指针，这里也是一样的，每一个read也会移动指针，第一次移动是判断，第二次移动是赋值，所以一次循环会移动两次指针。

三、文件拷贝

第一种方法：

public static void main(String[] args) throws IOException {
    FileInputStream ios = new FileInputStream("C:\\Users\\password123456\\Desktop\\资料\\IO流\\a.txt");
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("C:\\Users\\password123456\\Desktop\\资料\\IO流\\b.txt");
    int a;
    while ((a=ios.read())!=-1){
        fos.write(a);
    }
    ios.close();
    fos.close();
}

在这里插入图片描述
这种方法效率非常的慢，来看第二种方法：这种方法非常的好。

public static void main(String[] args) throws IOException {
    FileInputStream ios = new FileInputStream("C:\\Users\\password123456\\Desktop\\资料\\IO流\\a.txt");
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("C:\\Users\\password123456\\Desktop\\资料\\IO流\\b.txt");
    int len;
    byte[] buffer = new byte[1024 * 1024 * 5];
    while ((len = ios.read(buffer))!=-1){
        fos.write(buffer,0,len);
    }
    fos.close();
    ios.close();
}