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FileInputStream 详解与记忆方法

news 来源：原创 2025/6/18 3:08:25

FileInputStream 详解与记忆方法

一、FileInputStream 核心概念

FileInputStream 是 Java 中用于从文件读取原始字节的类，继承自 InputStream 抽象类。

1. 核心特点

特性	说明
继承关系	`InputStream` → `FileInputStream`
数据单位	字节（8bit）
用途	读取二进制文件（如图片、音频、PDF等）
是否缓冲	默认无缓冲（需配合 `BufferedInputStream` 使用）
线程安全	否

2. 构造方法

java

// 1. 通过文件路径创建
FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");

// 2. 通过File对象创建
File file = new File("test.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);

// 3. 通过文件描述符创建（高级用法）
FileDescriptor fd = new FileDescriptor();
FileInputStream fis = new FileInputStream(fd);

3. 核心方法

方法	作用
`int read()`	读取单个字节（返回0-255，-1表示结束），调用一次read()方法则读取一个字节，返回读到的字节本身。（例如，信息为a，则返回一个97），如果读不到任何数据则返回-1
`int read(byte[] b)`	读取字节到数组，返回实际读取的字节数（一次最多读取到b.length个字节）
`int read(byte[] b, int off, int len)`	从偏移量off开始读取len个字节到数组
`long skip(long n)`	跳过n个字节
`void close()`	关闭流
`FileChannel getChannel()`	获取关联的FileChannel（NIO相关）
int available()	返回预估计流当中剩余的字节数量（意思就是：还剩下几个字节没有读取）

二、使用示例

1. 基础读取文件

java

try (FileInputStream fis = new FileInputStream("data.bin")) {
    int data;
    while ((data = fis.read()) != -1) {  // 每次读取1字节
        System.out.print((char) data);   // 转为字符输出（仅适用于文本）
    }
} // try-with-resources自动关闭流

2. 高效读取（缓冲区）

java

try (FileInputStream fis = new FileInputStream("largefile.bin");
     BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis)) { // 添加缓冲
    byte[] buffer = new byte[1024];
    int bytesRead;
    while ((bytesRead = bis.read(buffer)) != -1) {
        // 处理buffer中的数据
    }
}

3. 读取到字节数组

java

File file = new File("data.bin");
byte[] fileData = new byte[(int) file.length()];
try (FileInputStream fis = new FileInputStream(file)) {
    fis.read(fileData); // 一次性读取全部内容
}

三、记忆技巧

1. 名称解析法

"File + Input + Stream"

File：操作文件

Input：输入（读取）

Stream：字节流

2. 对比记忆法

对比类	方向	数据单位	典型用途
`FileInputStream`	读取	字节	图片、压缩包等二进制文件
`FileOutputStream`	写入	字节	文件下载、数据存储
`FileReader`	读取	字符	文本文件（自动处理编码）

3. 使用场景联想

图片处理：FileInputStream + ImageIO.read()
文件复制：FileInputStream + FileOutputStream
加密解密：读取原始字节后进行加密运算

4. 常见误区提醒

❌ 错误用法：直接读取文本文件（可能乱码）
✅ 正确做法：文本文件应使用 FileReader 或 InputStreamReader

四、面试高频问题

1. FileInputStream 和 BufferedInputStream 的区别？

FileInputStream：每次read()直接访问磁盘，性能低
BufferedInputStream：内置缓冲区（默认8KB），减少磁盘IO次数

2. 为什么读取文件要用 try-with-resources？

自动关闭资源：避免忘记调用close()导致文件句柄泄漏
代码简洁：不需要手动写finally块

3. 如何高效读取大文件？

java

// 方案1：使用缓冲流
try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(
        new FileInputStream("large.bin"))) {
    byte[] buffer = new byte[8192];  // 8KB缓冲区
    while (bis.read(buffer) != -1) {
        // 处理数据
    }
}

// 方案2：使用NIO的FileChannel（超大文件更高效）

4. read() 方法返回值的含义？

返回int：0-255表示字节值，-1表示文件结束
注意：必须用int接收，byte会无法区分-1和255

五、总结图示

mermaid

flowchart TD
    A[FileInputStream] --> B[读取二进制文件]
    A --> C[核心方法: read/skip/close]
    A --> D[需配合缓冲流提升性能]
    B --> E[图片/音频/PDF等]
    D --> F[BufferedInputStream]

一句话总结：
"FileInputStream读字节，无缓冲性能低，文本文件别用它，记得关闭保安全"