当前位置：首页 > news >正文

PHP女程序猿学习Java的Day-12

news 2025/9/25 16:00:30

IO流

什么是IO

输入(Input)指的是：可以让程序从外部系统获得数据（核心含义是“读”，读取外部数据）。

输出(Output)指的是：程序输出数据给外部系统从而可以操作外部系统（核心含义是“写”，将数据写出到外部系统）。

java.io包为我们提供了相关的API，实现了对所有外部系统的输入输出操作；

什么是数据源

数据源data source，提供数据的原始媒介。常见的数据源有：数据库、文件、其他程序、内存、网络连接、IO设备

数据源分为：源设备、目标设备。

源设备：为程序提供数据，一般对应输入流。
目标设备：程序数据的目的地，一般对应输出流

流的概念

流是一个抽象、动态的概念，是一连串连续动态的数据集合。

对于输入流而言，数据源就像水箱，流(stream)就像水管中流动着的水流，程序就是我们最终的用户。我们通过流（A Stream）将数据源（Source）中的数据（information）输送到程序（Program）中。

对于输出流而言，目标数据源就是目的地（dest），我们通过流（A Stream）将程序（Program）中的数据（information）输送到目的数据源（dest）中。

流与源数据源和目标数据源之间的关系:

当程序需要读取数据源的数据时，就会通过IO流对象开启一个通向数据源的流，通过这个IO流对象的相关方法可以顺序读取数据源中的数据。

//创建输入流

FileInputStream fis = new FileInputStream("e:/abc.txt");

开发中通常我们根本不知道文件的内容，因此我们在读取的时候需要配合while循环使用。
为了保证出现异常后流的正常关闭，通常要将流的关闭语句要放到finally语句块中，并且要判断流是不是null。

   try {files = new FileInputStream("e:/abc.txt"); // 内容是：abcStringBuilder sb = new StringBuilder();int temp = 0;//当temp等于-1时，表示已经到了文件结尾，停止读取while ((temp = files.read()) != -1) {sb.append((char) temp);}System.out.println(sb);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {try {//这种写法，保证了即使遇到异常情况，也会关闭流对象。if (files != null) {files.close();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}

IO流新语法经典写法

在JDK7以及以后的版本中可以使用try-with-resource语法更优雅的关闭资源。

java.lang.AutoCloseable接口：

在java.lang.AutoCloseable接口中包含了一个close方法，该方法用于关闭资源。

只要是实现了java.lang.AutoCloseable接口的对象，都可以使用try-with-resource关闭资源。

使用最新的try-with-resource简化

    //使用try-with-resource方式关闭资源。//在try中打开资源，不需要在代码中添加finally块关闭资源。try(FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/a.txt");){StringBuilder sb = new StringBuilder();int temp=0;while((temp = fis.read()) != -1){sb.append((char) temp);}System.out.println(sb);}catch(Exception e){e.printStackTrace();}

java中流的概念细分：

按流的方向分类：

输入流：数据流向是数据源到程序（以InputStream、Reader结尾的流）。
输出流：数据流向是程序到目的地（以OutPutStream、Writer结尾的流）。

按处理的数据单元分类：

字节流：以字节为单位获取数据，命名上以Stream结尾的流一般是字节流，如FileInputStream、FileOutputStream。
字符流：以字符为单位获取数据，命名上以Reader/Writer结尾的流一般是字符流，如FileReader、FileWriter。

按处理对象不同分类：

节点流：可以直接从数据源或目的地读写数据，如FileInputStream、FileReader、DataInputStream等。
处理流：不直接连接到数据源或目的地，是”处理流的流”。通过对其他流的处理提高程序的性能，如BufferedInputStream、BufferedReader等。处理流也叫包装流。

节点流处于IO操作的第一线，所有操作必须通过它们进行；处理流可以对节点流进行包装，提高性能或提高程序的灵活性。

nputStream/OutputStream

字节流的抽象类。
Reader/Writer

字符流的抽象类。
FileInputStream/FileOutputStream

节点流：以字节为单位直接操作“文件”。
ByteArrayInputStream/ByteArrayOutputStream

节点流：以字节为单位直接操作“字节数组对象”。
ObjectInputStream/ObjectOutputStream

处理流：以字节为单位直接操作“对象”。
DataInputStream/DataOutputStream

处理流：以字节为单位直接操作“基本数据类型与字符串类型”。
FileReader/FileWriter

节点流：以字符为单位直接操作“文本文件”（注意：只能读写文本文件）。
BufferedReader/BufferedWriter

处理流：将Reader/Writer对象进行包装，增加缓存功能，提高读写效率。
BufferedInputStream/BufferedOutputStream

处理流：将InputStream/OutputStream对象进行包装，增加缓存功能，提高读写效率
InputStreamReader/OutputStreamWriter

处理流：将字节流对象转化成字符流对象。
PrintStream

处理流：将OutputStream进行包装，可以方便地输出字符

Java中IO的四大抽象类

nputStream/OutputStream和Reader/writer类是所有IO流类的抽象父类，我们有必要简单了解一下这个四个抽象类的作用。然后，通过它们具体的子类熟悉相关的用法。

InputStream

此抽象类是表示字节输入流的所有类的父类。InputSteam是一个抽象类，它不可以实例化。数据的读取需要由它的子类来实现。根据节点的不同，它派生了不同的节点流子类。

继承自InputSteam的流都是用于向程序中输入数据，且数据的单位为字节（8 bit）。

常用方法：

方法名	使用说明
int read()	读取一个字节的数据，并将字节的值作为int类型返回(0-255之间的一个值)。如果未读出字节则返回-1（返回值为-1表示读取结束）
void close()	关闭输入流对象，释放相关系统资源

OutputStream

此抽象类是表示字节输出流的所有类的父类。输出流接收输出字节并将这些字节发送到某个目的地。

常用方法：

方法名	使用说明
void write(int n)	向目的地中写入一个字节
void close()	关闭输出流对象，释放相关系统资源

Reader

Reader用于读取的字符流抽象类，数据单位为字符。

方法名	使用说明
int read()	读取一个字符的数据，并将字符的值作为int类型返回(0-65535之间的一个值，即Unicode值)。如果未读出字符则返回-1（返回值为-1表示读取结束）
void close()	关闭流对象，释放相关系统资源

Writer

Writer用于输出的字符流抽象类，数据单位为字符。

方法名	使用说明
void write(int n)	向输出流中写入一个字符
void close()	关闭输出流对象，释放相关系统资源

常用流详解

文件字节流

FileInputStream通过字节的方式读取文件，适合读取所有类型的文件（图像、视频、文本文件等）。

FileOutputStream 通过字节的方式写数据到文件中，适合所有类型的文件（图像、视频、文本文件等）。

FileInputStream文件输入字节流

通过字节缓冲区提高读写效率

通过创建一个指定长度的字节数组作为缓冲区，以此来提高IO流的读写效率。该方式适用于读取较大文件时的缓冲区定义。注意：缓冲区的长度一定是2的整数幂。一般情况下1024长度较为合适

注意在使用字节缓冲区时，我们需要注意：

为了减少对硬盘的读写次数，提高效率，通常设置缓存数组。相应地，读取时使用的方法为：read(byte[] b)；写入时的方法为：write(byte[ ] b, int off, int length)

程序中如果遇到多个流，每个流都要单独关闭，防止其中一个流出现异常后导致其他流无法关闭的情况

    //“后开的先关闭！”按照他们被创建顺序的逆序来关闭try(FileInputStream fis = new FileInputStream(src);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(desc)){//创建一个缓冲区，提高读写效率byte[] buffer = new byte[1024];int temp = 0;while ((temp = fis.read(buffer)) != -1){//将缓存数组中的数据写入文件中，注意：写入的是读取的真实长度;fos.write(buffer,0,temp);}//将数据从内存中写入到磁盘中。fos.flush();}catch (IOException e) {e.printStackTrace();}

在关闭流时，应该先关闭最外层的包装流，即“后开的先关闭”。
缓存区的大小默认是8192字节，也可以使用其它的构造方法自己指定大小。

缓冲字符流

字符输入缓冲流

BufferedReader是针对字符输入流的缓冲流对象，提供了更方便的按行读取的方法：readLine(); 在使用字符流读取文本文件时，我们可以使用该方法以行为单位进行读取。

字符输出缓冲流

BufferedWriter是针对字符输出流的缓冲流对象，在字符输出缓冲流中可以使用newLine()；方法实现换行处理。

转换流

InputStreamReader/OutputStreamWriter用来实现将字节流转化成字符流。

通过转换流解决乱码

ANSI(American National Standards Institute)美国国家标准协会

     try(FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/sxt.txt");//创建转换流(字节到字符的转换)流对象，并在该对象中指定编码。InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis,"gbk")){StringBuilder sb = new StringBuilder();//操作流对象int temp = 0;while((temp = isr.read()) != -1){sb.append((char) temp);}System.out.println(sb);}catch(IOException e){e.printStackTrace();}

Apache commons-io工具包的使用

Apache基金会介绍

Apache软件基金会（也就是Apache Software Foundation，简称为ASF），是专门为支持开源软件项目而办的一个非盈利性组织。在它所支持的Apache项目与子项目中，所发行的软件产品都遵循Apache许可证（Apache License）。官方网址为：www.apache.org 。

很多著名的Java开源项目都来源于这个组织。比如：commons、kafka、lucene、maven、shiro、struts等技术，以及大数据技术中的：hadoop（大数据第一技术）、hbase、spark、storm、mahout等。

commons-io工具包

Apache的commons-io工具包中提供了IOUtils/FileUtils，为我们提供了更加简单、功能更加强大的文件操作和IO流操作功能。非常值得大家学习和使用。