Java之IO流（字节流&字符流）

一、IO流概述

（一）、什么是IO流

O流是Java提供的一种用于读写数据的机制。IO流分为输入流和输出流两种。输入流用于从外部读取数据到程序中，输出流用于将程序中的数据输出到外部。

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。

?（二）、IO的分类

1、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。

2、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。

3、按流操作的对象分为：节点流与处理流

• 节点流：直接对文件操作的流 特点：这种流直接操作文件，一般用于文件读或者写
• 处理流：操作其他流对象的流 特点：这种流不能直接操作文件 ，只能操作其他流对象，一般用于转换流的类型

（三）、IO流的顶级父类

1. InputStream? ? ----->? ? ? ??字节输入流

2. OutputStream?----->? ? ? ? 字节输出流

3. Reader? ? ? ? ? ? ?----->? ? ? ? 字符输入流

4. Writer? ? ? ? ? ? ? ?----->? ? ? ? 字符输出流

二、字节流

（一）、 一切皆为字节

????????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。

（二）、字节输出流【OutputStream】?

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开始输出到此输出流。
• public abstract void write(int b)?：将指定的字节输出流。

（三）、 FileOutputStream类

1、概述

????????FileOutputStream类是Java中用于将数据写入文件的类。它属于Java IO库中的一部分，位于java.io包中。FileOutputStream类提供了多个构造方法，可以根据需要选择不同的构造方法来创建输出流。

2、构造方法：

1. FileOutputStream(String name)：根据文件名创建输出流。
2. FileOutputStream(String name, boolean append)：根据文件名创建输出流，并指定是否在文件末尾添加数据。
3. FileOutputStream(File file)：根据File对象创建输出流。
4. FileOutputStream(File file, boolean append)：根据File对象创建输出流，并指定是否在文件末尾添加数据。

3、写入数据的方法

4、写出换行

• 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。

（四）、 字节输入流【InputStream】

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 。

（五）、 FileInputStream类

1、概述

????????FileInputStream类是Java中用于读取文件数据的类。它继承自InputStream类，并提供了一些额外的方法来读取文件中的字节数据。

2、构造方法

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

3、读取数据的方法

4、循环读取

public static void main(String[] args) throws IOException {
    FileInputStream fis = new FileInputStream("StreamProgram\\a.txt");

    int b;
    while ((b = fis.read()) != -1) {
        System.out.println((char) b);
    }

    fis.close();
}

三. 字符流?

（一）、字符输入流【Reader】

java.io.Reader抽象类是表示用于读取字符流的所有类的超类，可以读取字符信息到内存中。它定义了字符输入流的基本共性功能方法。

• public void close()?：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public int read()： 从输入流读取一个字符。
• public int read(char[] cbuf)： 从输入流中读取一些字符，并将它们存储到字符数组 cbuf中 。

（二）、FileReader类?

1、概述

java.io.FileReader类是读取字符文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

2、构造方法

• FileReader(File file)： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的File对象。
• FileReader(String fileName)： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的文件的名称。

3、读取字符数据的方法

（三）、字符输出流【Writer】?

java.io.Writer抽象类是表示用于写出字符流的所有类的超类，将指定的字符信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。

• void write(int c)?写入单个字符。
• void write(char[] cbuf)写入字符数组。
• abstract void write(char[] cbuf, int off, int len)写入字符数组的某一部分,off数组的开始索引,len写的字符个数。
• void write(String str)写入字符串。
• void write(String str, int off, int len)?写入字符串的某一部分,off字符串的开始索引,len写的字符个数。
• void flush()刷新该流的缓冲。
• void close()?关闭此流，但要先刷新它。

（四）、FileWriter类

1、概述

java.io.FileWriter类是写出字符到文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

2、构造方法

• FileWriter(File file)： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的File对象。
• FileWriter(String fileName)： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的文件的名称。

3、写出数据的方法

4、关闭和刷新

因为内置缓冲区的原因，如果不关闭输出流，无法写出字符到文件中。但是关闭的流对象，是无法继续写出数据的。如果我们既想写出数据，又想继续使用流，就需要flush?方法了。

• flush：刷新缓冲区，流对象可以继续使用。
• close：先刷新缓冲区，然后通知系统释放资源。流对象不可以再被使用了。

四. IO异常的处理

1、JDK7前处理

public class HandleException1 { 
    public static void main(String[] args) { 
        // 声明变量 
        FileWriter fw = null; 

        try { 
            //创建流对象 
            fw = new FileWriter("fw.txt"); 
            // 写出数据 
            fw.write("IO中的异常"); 
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } finally { 
            try { 
                if (fw != null) { 
                    fw.close(); 
                } 
            } catch (IOException e) { 
                e.printStackTrace(); 
            } 
        } 

    } 
}

2、JDK7的处理(扩展知识点了解内容)

public class HandleException2 { 
    public static void main(String[] args) { 
        // 创建流对象 
        try ( FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); ) { 
            // 写出数据 
            fw.write("IO中的异常");
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } 
    } 
}

3、JDK9的改进(扩展知识点了解内容)

public class TryDemo { 
    public static void main(String[] args) throws IOException { 
        // 创建流对象 
        FileReader fr = new FileReader("in.txt"); 
        FileWriter fw = new FileWriter("out.txt"); 

        // 引入到try中 
        try (fr; fw) { 
            // 定义变量 
            int b; 
            // 读取数据 
            while ((b = fr.read())!=-1) { 
                // 写出数据 
                fw.write(b); 
            } 
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } 

    }
}