• 深入理解Java IO流（第一篇）

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    目录

    🥅IO流理论概述

    1.什么是IO

    2.IO流的分类

    3.流的四大家族

    4.需要掌握的十六个流

    🥅字节输入流FileInputStream

    1.FileInputStream初步理解

    2.FileInputStream常用方法

    🥅字节输出流FileOutputStream

    🥅任意文件拷贝

    🥅FileReader && FileWriter && 普通文件拷贝

    1.字符输入流FileReader

    2.字符输出流FileWriter

    3.普通文件拷贝

    结束语

    🥅IO流理论概述

    1.什么是IO

    ❤️什么是IO？IO有什么用？

          ⭐️I代表Input，把硬盘里的文件放到内存里，就叫做输入(Input)，也就是读

          ⭐️O代表Output，把内存里的文件放到硬盘里，就叫做输出(Output)，也就是写

    ❤️通过IO流可以完成文件的读和写！并且读和写都是以内存为参照的！

    2.IO流的分类

    ❤️IO流的分类？有多种分类方式：
        ⭐️第一种方式是按照流的方向进行分类（以内存作为参照物）：            
        （1）往内存中去，叫做输入(Input)。或者叫做读(Read)。
        （2）从内存中出来，叫做输出(Output)。或者叫做写(Write)。
        ⭐️另一种方式是按照读取数据方式不同进行分类：
        （1）有的流是按照字节的方式读取数据，一次读取1个字节byte，等同于一次读取8个二进制位。这种流是万能的，什么类型的文件都可以读取。包括：文本文件，图片，声音文件，视频文件等....
         例：假设文件file1.txt，采用字节流的话是这样读的：
                 a中国bc张三fe
                 第一次读：一个字节，正好读到'a'
                 第二次读：一个字节，正好读到'中'字符的一半。
                 第三次读：一个字节，正好读到'中'字符的另外一半。
       （2）有的流是按照字符的方式读取数据，一次读取一个字符，这种流是为了方便读取
       普通文本文件而存在的，这种流不能读取：图片、声音、视频等文件。只能读取纯文本文件，连word文件都无法读取。
       例：假设文件file1.txt，采用字符流的话是这样读的：
               a中国bc张三fe
               第一次读：'a'字符（'a'字符在windows系统中占用1个字节。）
               第二次读：'中'字符（'中'字符在windows系统中占用2个字节。）
      ⭐️综上所述：流的分类
            （1）输入流、输出流
            （2）字节流、字符流

    3.流的四大家族

    ❤️Java中的IO流都已经写好了，我们最主要还是掌握，在java中已经提供了哪些流，每个流的特点是什么，每个流对象上的常用方法有哪些
        ⭐️java中所有的流都是在：java.io.*;

        ⭐️ java中主要还是研究：怎么new流对象？调用流对象的哪个方法是读？哪个方法是写？

    ❤️java IO流这块有四大家族：
        ⭐️四大家族的四个首领：（都是抽象类(abstract class)）
            java.io.InputStream          ​​​​字节输入流（读）
            java.io.OutputStream       字节输出流（写）

            java.io.Reader                ​​​​  字符输入流（读）
            java.io.Writer                    字符输出流（写）

       ⭐️所有的流都实现了：

               （1）java.io.Closeable接口，都是可关闭的，都有close()方法。
               （2） 流，毕竟是一个管道，这个是内存和硬盘之间的通道，用完之后一定要关闭，
                 不然会耗费(占用)很多资源。养成好习惯，用完流一定要关闭。

       ⭐️所有的输出流都实现了：
               （1） java.io.Flushable接口，都是可刷新的，都有flush()方法。
               （2）养成一个好习惯，输出流在最终输出之后，一定要记得flush()刷新一下，
                 这个刷新表示将通道/管道当中剩余未输出的数据强行输出完（清空管道），
               （3）注意：  刷新的作用就是清空管道；如果没有flush()可能会导致丢失数据。
    ❤️注意：在java中只要“类名”以Stream结尾的都是字节流。以“Reader/Writer”结尾的都是字符流。

    4.需要掌握的十六个流

    ❤️java.io包下需要掌握的流有16个：

     ⭐️文件专属：
            java.io.FileInputStream（掌握）
            java.io.FileOutputStream（掌握）
            java.io.FileReader
            java.io.FileWriter

     ⭐️转换流：（将字节流转换成字符流）
            java.io.InputStreamReader
            java.io.OutputStreamWriter

     ⭐️缓冲流专属：
            java.io.BufferedReader
            java.io.BufferedWriter
            java.io.BufferedInputStream
            java.io.BufferedOutputStream

     ⭐️数据流专属：
            java.io.DataInputStream
            java.io.DataOutputStream

     ⭐️标准输出流：
            java.io.PrintWriter
            java.io.PrintStream（掌握）

     ⭐️对象专属流：
            java.io.ObjectInputStream（掌握）
            java.io.ObjectOutputStream（掌握）

    🥅字节输入流FileInputStream

    1.FileInputStream初步理解

    ⭐️java.io.FileInputStream:
        1、文件字节输入流，万能的，任何类型的文件都可以采用这个流来读。
        2、字节的方式，完成输入的操作，完成读的操作（硬盘---> 内存）

        3、调用read()方法进行读，返回的是int类型(字符对应的ASCII码）；没有元素的话，返回的是-1

    1. package com.bjpowernode.java.io;
    2.  
    3. import java.io.FileInputStream;
    4. import java.io.FileNotFoundException;
    5. import java.io.IOException;
    6.  
    7. public class FileInputStreamTest01 {
    8.     public static void main(String[] args) {
    9.         // 创建文件字节输入流对象
    10.         // 文件路径：//C:\Java学习\temp.txt
    11.         //（里面存的是abc，IDEA会自动把\编程\\，因为java中\表示转义）
    12.         // FileInputStream这个方法会抛出异常，父类是Exception，属于编译时异常，需要处理
    13.         FileInputStream fis = null; //写到外面，主要是为了finally里面能够调用
    14.         try {  //C:/Java学习/temp.txt，路径写成这样也是可以的
    15.             fis = new FileInputStream("C:\\Java学习\\temp.txt");
    16.             //1、读文件，从此输入流中读取一个字节
    17.             int readDate = fis.read();
    18.             System.out.println(readDate); //97
    19.  
    20.             readDate = fis.read();
    21.             System.out.println(readDate); //98
    22.  
    23.             readDate = fis.read();
    24.             System.out.println(readDate); //99
    25.  
    26.             readDate = fis.read();
    27.             System.out.println(readDate); //-1；最终没数据了，就返回-1
    28.             
    29.             //2、循环读
    30.            while(true){
    31.                int readDate1 = fis.read();
    32.                if(readDate1 == -1){ // 没有数据返回的是-1
    33.                    break;
    34.                }
    35.                System.out.println(readDate1);
    36.            }
    37.  
    38.             //3、优化while
    39.             int readDate1 = 0;
    40.             while((readDate1 = fis.read()) != -1){
    41.                 System.out.println(readDate1);
    42.             }
    43.  
    44.         } catch (FileNotFoundException e) {
    45.             e.printStackTrace();
    46.         } catch (IOException e) { //read时候，补充的异常处理
    47.             e.printStackTrace();
    48.         } finally {
    49.             // 加上finally关键字，无论最终有没有异常，都需要关闭这个流
    50.             // 在finally语句块当中确保流一定关闭
    51.             if (fis != null) { //生成这个的快捷键ifn
    52.                 // 关闭流的前提，流不是null；是空没必要关闭
    53.                 try {
    54.                     fis.close(); //有异常，try...catch
    55.                 } catch (IOException e) {
    56.                     e.printStackTrace();
    57.                 }
    58.             }
    59.         }
    60.     }
    61. }

    ⭐️分析上面这个程序的缺点：
    （1）一次读取一个字节byte，这样内存和硬盘交互太频繁，基本上时间/资源都耗费在交互上面了。所以能不能一次读取多个字节呢？答案是可以的。

    （2）int read(byte[] b)； 一次最多读取 b.length 个字节。
        减少硬盘和内存的交互，提高程序的执行效率；往byte[]数组当中读。

    （3）这里我们不在使用绝对路径，而是相对路径；那么IDEA默认的路径是什么呢？

            工程Project的根就是IDEA的默认当前路径；

    1. package com.bjpowernode.java.io;
    2.  
    3. import java.io.FileInputStream;
    4. import java.io.FileNotFoundException;
    5. import java.io.IOException;
    6.  
    7. public class FileInputStreamTest02 {
    8.     public static void main(String[] args) {
    9.         FileInputStream fis = null;
    10.         try {
    11.             // 我们写成相对路径方式，在这里要先理解在IDEA默认的当前路径是哪里？
    12.             // 工程Project的根就是IDEA的默认当前路径；例如我的：C:\Users\86177\IdeaProjects\JavaSe1
    13.             //fis = new FileInputStream("tempfile.txt"); //这是在工程下面的tempfile.txt
    14.             // 如果是day06模块下的src包下有一个tempfile.txt，怎么调用呢？
    15.             fis = new FileInputStream("day06/src/tempfile.txt"); //存放的是abcdef
    16.  
    17.             // 开始读，采用byte数组，一次读取多个字节。最多读取“数组.length”个字节。
    18.             byte[] bytes = new byte[4];  准备一个4个长度的byte数组，一次最多读取4个字节
    19.  
    20.            /* 1、普通打印
    21.            int readCount = fis.read(bytes); // 返回的是当前的读取到的字节数量。（不是字节本身）
    22.             System.out.println(readCount); // 4;第一次读到了4个字节
    23.             //System.out.println(new String(bytes)); //abcd，将字符数组全部转换成字符串
    24.             // 实际上应该读到多少个，就转换多少个
    25.             System.out.println(new String(bytes,0,readCount)); // abcd
    27.             readCount = fis.read(bytes);
    28.             System.out.println(readCount); // 2;第二次只能读取到2个字节
    29.             //System.out.println(new String(bytes)); //efcd，将字符数组全部转换成字符串，这里就出了问题
    30.             System.out.println(new String(bytes,0,readCount)); //ef
    32.             readCount = fis.read(bytes);
    33.             System.out.println(readCount); //1个字节都没有读取到返回-1*/
    34.  
    35.  
    36.            //2、 写成循环
    37.             while(true){
    38.                 int readCount = fis.read(bytes);
    39.                 if(readCount == -1){
    40.                     break;
    41.                 }
    42.                 System.out.print(new String(bytes,0,readCount)); // abcdef
    43.             }
    44.  
    45.             //3、 代码优化
    46.            int readCount = 0;
    47.             while((readCount = fis.read(bytes)) != -1){
    48.                 // 将读取到的将字符数组全部转换成字符串
    49.                 System.out.print(new String(bytes,0,readCount)); // abcdef
    50.             }
    51.  
    52.         } catch (FileNotFoundException e) {
    53.             e.printStackTrace();
    54.         } catch (IOException e) {
    55.             e.printStackTrace();
    56.         }finally{
    57.             if (fis != null) {
    58.                 try {
    59.                     fis.close();
    60.                 } catch (IOException e) {
    61.                     e.printStackTrace();
    62.                 }
    63.             }
    64.         }
    65.  
    66.     }
    67. }

    2.FileInputStream常用方法

    ❤️FileInputStream类的其它常用方法：

          ⭐int available()：返回流当中剩余的没有读到的字节数量

          ⭐long skip(long n)：跳过几个字节不读

    1. package com.bjpowernode.java.io;
    2.  
    3. import java.io.FileInputStream;
    4. import java.io.FileNotFoundException;
    5. import java.io.IOException;
    6.  
    7. public class FileInputStreamTest03 {
    8.     public static void main(String[] args) {
    9.         FileInputStream fis = null;
    10.         try {
    11.             fis = new FileInputStream("tempfile.txt"); // 存的abcdef
    12.             // 先读一个字节
    13.             int readByte = fis.read();
    14.             System.out.println(readByte); // 97
    15.             //1、available方法，还剩下多少字节
    16.             System.out.println(fis.available()); // 5，还剩下5个字节
    17.             // available方法有什么用？
    18.             // 我们知道当前有的字节数，就不用使用循环了，直接指定当前长度就行
    19.             // 这种方式不太适合太大的文件，因为byte[]数组不能太大。
    20.             byte[] bytes = new byte[fis.available()]; //不需要循环，直接读一次就行
    21.             int readCount = fis.read(bytes);
    22.             System.out.println(new String(bytes,0,readCount));
    23.  
    24.             // 2、skip方法，跳过几个字节
    25.             fis = new FileInputStream("tempfile.txt");
    26.             // 跳过3个字节
    27.             fis.skip(3);
    28.             System.out.println(fis.read()); //100（d）
    29.  
    30.  
    31.         } catch (FileNotFoundException e) {
    32.             e.printStackTrace();
    33.         } catch (IOException e) {
    34.             e.printStackTrace();
    35.         } finally {
    36.             try {
    37.                 fis.close();
    38.             } catch (IOException e) {
    39.                 e.printStackTrace();
    40.             }
    41.         }
    42.     }
    43. }

    🥅字节输出流FileOutputStream

    ❤️文件字节输出流，从内存到硬盘，负责写；怎么写呢？

     ⭐如果当前文件不存在，会自动创建！

     ⭐如果当前文件已经存在，会把原来文件的内容进行清空覆盖！

     ⭐后面的参数直接跟的是byte数组；

     ⭐如果是字符串，字符串转字节数组需要用getBytes()方法，把字符串转换成byte数组；而把byte数组转换成字符串用的是new String(byte数组)       

    1. package com.bjpowernode.java.io;
    2.  
    3. import java.io.FileNotFoundException;
    4. import java.io.FileOutputStream;
    5. import java.io.IOException;
    6.  
    7. public class FileOutputStreamTest01 {
    8.     public static void main(String[] args) {
    9.         FileOutputStream fos = null;
    10.         try {
    11.             //1、 myfile文件如果不存在的时候会自动新建！
    12.             // 这种方式谨慎使用，会先将原文件清空，然后重新写入。
    13.             fos = new FileOutputStream("myfile");
    14.  
    15.             //2、以追加的方式在文件末尾写入。不会清空原文件内容。
    16.             fos = new FileOutputStream("myfile",true);
    17.  
    18.             //3、开始写，写到数组里
    19.             byte[] bytes = {97,98,99,100};
    20.             fos.write(bytes); // 写进去abcd
    21.  
    22.             //4、将byte数组的一部分写出
    23.             fos.write(bytes,0,2); //写进去ab
    24.  
    25.             //5、写一个字符串，然后把字符串转换成byte数组
    26.             String s = "我是一个中国人！";
    27.             //将一个字符串转换成byte数组
    28.             byte[] byts = s.getBytes();
    29.             fos.write(byts); //写进去“我是一个中国人！”
    30.  
    31.             //6、写完之后一定要刷新
    32.             fos.flush();
    33.         } catch (FileNotFoundException e) {
    34.             e.printStackTrace();
    35.         } catch (IOException e) {
    36.             e.printStackTrace();
    37.         } finally {
    38.             if (fos != null) {
    39.                 try {
    40.                     fos.close();
    41.                 } catch (IOException e) {
    42.                     e.printStackTrace();
    43.                 }
    44.             }
    45.         }
    46.     }
    47. }

    🥅任意文件拷贝

    有了上面的输入流和输出流学习，我们是不是就可以尝试完成一个文件拷贝的功能，无非就是读、写的结合应用，下面我们先看一下原理图：

    ⭐使用FileInputStream + FileOutputStream完成文件的拷贝。

    ⭐拷贝的过程应该是一边读，一边写。

    ⭐使用字节流拷贝文件的时候，文件类型随意，什么样的文件都能拷贝。

    1. package com.bjpowernode.java.io;
    2.  
    3.  
    4. import java.io.FileInputStream;
    5. import java.io.FileNotFoundException;
    6. import java.io.FileOutputStream;
    7. import java.io.IOException;
    8.  
    9. public class CopyTest {
    10.     public static void main(String[] args) {
    11.         FileInputStream fis = null;
    12.         FileOutputStream fos = null;
    13.         try {
    14.             //1、 创建一个输入流对象
    15.             fis = new FileInputStream("C:\\Java学习\\javaSE学习\\2.JavaSE初学习笔记\\2.第一章：Java环境搭建\\HelloWorld.java");
    16.             //2、 创建一个输出流对象
    17.             fos = new FileOutputStream("C:\\Java学习\\HelloWorld.java");
    18.  
    19.             //3、 最核心的部分：一边读，一边写
    20.             byte[] bytes = new byte[1024 * 1024]; // 1MB（一次最多拷贝1MB。）
    21.             int readCount = 0;
    22.             while((readCount = fis.read(bytes)) != -1) {
    23.                 fos.write(bytes, 0, readCount);
    24.             }
    25.  
    26.             //4、 刷新，输出流最后要刷新
    27.             fos.flush();
    28.         } catch (FileNotFoundException e) {
    29.             e.printStackTrace();
    30.         } catch (IOException e) {
    31.             e.printStackTrace();
    32.         } finally {
    33.             // 分开try，不要一起try。
    34.             // 一起try的时候，其中一个出现异常，可能会影响到另一个流的关闭。
    35.             if (fos != null) {
    36.                 try {
    37.                     fos.close();
    38.                 } catch (IOException e) {
    39.                     e.printStackTrace();
    40.                 }
    41.             }
    42.             if (fis != null) {
    43.                 try {
    44.                     fis.close();
    45.                 } catch (IOException e) {
    46.                     e.printStackTrace();
    47.                 }
    48.             }
    49.         }
    50.     }
    51. }

    🥅FileReader && FileWriter && 普通文件拷贝

    1.字符输入流FileReader

    （1）对于字符输入输出流FileReader 和 FileWriter的用法，与字节输入输出流FileInputStream 和 FileOutputStream的用法很相似；后者我们已经学过使用byte数组，前者是使用char数组！

    （2）FileReader： 文件字符输入流，只能读取普通文本。 读取文本内容时，比较方便，快捷。

    1. package com.bjpowernode.java.io;
    2.  
    3. import java.io.FileNotFoundException;
    4. import java.io.FileReader;
    5. import java.io.IOException;
    6.  
    7. public class FileReaderTest01 {
    8.     public static void main(String[] args) {
    9.         FileReader reader = null;
    10.         try {
    11.             // 创建文件字符输入流
    12.             reader  = new FileReader("C:\\Java学习\\javaSE学习\\2.JavaSE初学习笔记\\2.第一章：Java环境搭建\\HelloWorld.java");
    13.             // 开始读
    14.             char[] chars = new char[4]; // 一次读取4个字符
    15.  
    16.             // 第一种方法
    17.            int readCount = 0;
    18.             while((readCount = reader.read(chars)) != -1){
    19.                 System.out.print(new String(chars,0,readCount));
    20.             }
    21.  
    22.             // 补充
    23.             // reader.read(chars); // 往char数组中读
    24.             
    25.             // 按照字符的方式读取，一次读取一个字符
    26.             for(char c :chars){
    27.                 System.out.println(c);
    28.             }
    29.  
    30.         } catch (FileNotFoundException e) {
    31.             e.printStackTrace();
    32.         } catch (IOException e) {
    33.             e.printStackTrace();
    34.         } finally {
    35.             if (reader != null) {
    36.                 try {
    37.                     reader.close();
    38.                 } catch (IOException e) {
    39.                     e.printStackTrace();
    40.                 }
    41.             }
    42.         }
    43.  
    44.     }
    45. }

    2.字符输出流FileWriter

    （1）FileWriter：文件字符输出流，写；只能输出普通文本！例如：图片、声音、视频、word文件等，都不可以！

    （2）后面的参数直接跟的是char数组；也可以直接跟字符串！

    1. package com.bjpowernode.java.io;
    2.  
    3. import java.io.FileWriter;
    4. import java.io.IOException;
    5.  
    6. public class FileWriterTest01 {
    7.     public static void main(String[] args) {
    8.         FileWriter writer = null;
    9.         try {
    10.             //1、 创建文件字符输出流对象
    11.             writer = new FileWriter("file",true); //file，没有会自动创建
    12.  
    13.             //2、 开始写
    14.             char[] chars = {'我','是','中','国','人'};
    15.             // 写整个数组的内容
    16.             writer.write(chars);
    17.             // 也可以只写数组的一部分
    18.             writer.write(chars,0,2);
    19.             // 后面也可以直接跟字符串
    20.             writer.write("\n"); // 换行
    21.             writer.write("我很骄傲");
    22.  
    23.             //3、 刷新
    24.             writer.flush();
    25.         } catch (IOException e) {
    26.             e.printStackTrace();
    27.         }finally{
    28.             if (writer != null) {
    29.                 try {
    30.                     writer.close();
    31.                 } catch (IOException e) {
    32.                     e.printStackTrace();
    33.                 }
    34.             }
    35.         }
    36.     }
    37. }

    3.普通文件拷贝

    使用FileReader 和 FileWriter进行拷贝，只能拷贝“普通文本”文件（能用记事本编辑的）！

    1. package com.bjpowernode.java.io;
    2.  
    3. import java.io.*;
    4.  
    5. public class CopyTest02 {
    6.     public static void main(String[] args) {
    7.         FileReader reader = null;
    8.         FileWriter writer = null;
    9.  
    10.         {
    11.             try {
    12.                 // 创建字符输入流
    13.                 reader = new FileReader("file");
    14.                 // 创建字符输出流
    15.                 writer = new FileWriter("myfile");
    16.  
    17.                 // 边读边写
    18.                 char[] chars = new char[1024*1024]; // 1MB
    19.                 int readCount = 0;
    20.                 while((readCount = reader.read(chars)) != -1){
    21.                     writer.write(chars,0,readCount);
    22.                 }
    23.  
    24.                 // 刷新
    25.                 writer.flush();
    26.             } catch (FileNotFoundException e) {
    27.                 e.printStackTrace();
    28.             } catch (IOException e) {
    29.                 e.printStackTrace();
    30.             }finally {
    31.                 if (reader != null) {
    32.                     try {
    33.                         reader.close();
    34.                     } catch (IOException e) {
    35.                         e.printStackTrace();
    36.                     }
    37.                 }
    38.                 if(writer != null){
    39.                     try {
    40.                         writer.close();
    41.                     } catch (IOException e) {
    42.                         e.printStackTrace();
    43.                     }
    44.                 }
    45.             }
    46.         }
    47.     }
    48.  
    49. }

    结束语

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