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Java編程基礎(chǔ)21——IO(字節(jié)流)

yanbingyun1990 / 1144人閱讀

摘要：流按操作類型分為兩種字節(jié)流字節(jié)流可以操作任何數(shù)據(jù)因為在計算機(jī)中任何數(shù)據(jù)都是以字節(jié)的形式存儲的字符流字符流只能操作純字符數(shù)據(jù)，比較方便。

1_IO流概述及其分類

1.概念

IO流用來處理設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸

Java對數(shù)據(jù)的操作是通過流的方式

Java用于操作流的類都在IO包中

流按流向分為兩種：輸入流，輸出流。

流按操作類型分為兩種：

字節(jié)流 : 字節(jié)流可以操作任何數(shù)據(jù),因為在計算機(jī)中任何數(shù)據(jù)都是以字節(jié)的形式存儲的

字符流 : 字符流只能操作純字符數(shù)據(jù)，比較方便。

2.IO流常用父類

字節(jié)流的抽象父類：

InputStream

OutputStream

字符流的抽象父類：

Reader

Writer

3.IO程序書寫

使用前，導(dǎo)入IO包中的類

使用時，進(jìn)行IO異常處理

使用后，釋放資源

2_FileInputStream

read()一次讀取一個字節(jié)

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class Demo1_FileInputStream {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
//        demo1();
        FileInputStream fis = new FileInputStream("xxx.txt");    //創(chuàng)建一個文件輸入流對象,并關(guān)聯(lián)xxx.txt
        int b;                                                    //定義變量,記錄每次讀到的字節(jié)
        while((b = fis.read()) != -1) {                            //將每次讀到的字節(jié)賦值給b并判斷是否是-1
            System.out.println(b);                                //打印每一個字節(jié)
        }
        
        fis.close();                                            //關(guān)閉流釋放資源
    }

    private static void demo1() throws FileNotFoundException, IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("xxx.txt");//創(chuàng)建流對象
        int x = fis.read();                                    //從硬盤上讀取一個字節(jié)
        System.out.println(x);
        int y = fis.read();
        System.out.println(y);
        int z = fis.read();
        System.out.println(z);
        int a = fis.read();
        System.out.println(a);
        int b = fis.read();
        System.out.println(b);    
        
        fis.close();                                //關(guān)流釋放資源
    }
}
3_read()方法返回值為什么是int

read()方法讀取的是一個字節(jié),為什么返回是int,而不是byte

字節(jié)輸入流可以操作任意類型的文件，比如圖片音頻等，這些文件底層都是以二進(jìn)制形式的存儲的，如果每次讀取都返回byte，會有可能在讀到111111111，而11111111是byte類型的-1，程序在遇到-1就會停止讀取，用int類型接收遇到11111111會在其前面補(bǔ)上24個0湊足4個字節(jié)，那么byte類型的-1就變成int類型的255了，這樣可以保證整個數(shù)據(jù)讀完，而結(jié)束標(biāo)記的-1是int類型的。

4_FileOutputStream

write()一次寫出一個字節(jié)

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class Demo2_FileOutputStream {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("yyy.txt");    //自動創(chuàng)建沒有的對象
        fos.write(97);                    //雖然寫出的是一個int數(shù)，但是到文件上的是一個字節(jié)，會自動去除前三個八位
        fos.write(98);
        fos.write(99);
        
        fos.close();
    }
}
5_FileOutputStream追加

A:案例演示

public static void main(String[] args) throws IOException {
//        demo1();
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("yyy.txt",true);//追加在第二個參數(shù)傳true
        fos.write(97);
        fos.write(98);
        
        fos.close();
}
6_拷貝圖片

FileInputStream讀取

FileOutputStream寫出

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo3_Copy {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
//        demo1();
        FileInputStream fis = new FileInputStream("視頻.avi");        //創(chuàng)建輸入流對象，關(guān)聯(lián)視頻
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.avi");    //創(chuàng)建輸出流對象，關(guān)聯(lián)copy.avi
        
        int b;
        while((b = fis.read()) != -1) {                    //在不斷讀取每個字節(jié)
            fos.write(b);                                //將每一個字節(jié)寫出
            
        }
        fis.close();                                    //關(guān)流釋放資源
        fos.close();
    }

    private static void demo1() throws FileNotFoundException, IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("圖片1.png");        //創(chuàng)建輸入流對象，關(guān)聯(lián)圖片
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.jpg");    //創(chuàng)建輸出流對象，關(guān)聯(lián)cop.jpg
        
        int b;
        while((b = fis.read()) != -1) {                    //在不斷讀取每個字節(jié)
            fos.write(b);                                //將每一個字節(jié)寫出
            
        }
        fis.close();                                    //關(guān)流釋放資源
        fos.close();
    }
}
7_拷貝音頻文件畫原理圖

A:案例演示

字節(jié)流一次讀寫一個字節(jié)復(fù)制音頻

弊端:效率太低

8_字節(jié)數(shù)組拷貝之a(chǎn)vailable()方法

A:案例演示

int read(byte[] b):一次讀取一個字節(jié)數(shù)組

write(byte[] b):一次寫出一個字節(jié)數(shù)組

available()獲取讀的文件所有的字節(jié)個數(shù)

弊端:有可能會內(nèi)存溢出

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class Demo3_Copy {
    public static void main(String[] args) throws IOException {    
        //第二種拷貝，不推薦，有可能導(dǎo)致內(nèi)存溢出
        FileInputStream fis = new FileInputStream("視頻.avi");        //創(chuàng)建輸入流對象，關(guān)聯(lián)視頻
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.avi");    //創(chuàng)建輸出流對象，關(guān)聯(lián)copy.avi
//        int len = fis.available();
//        System.out.println(len);
        
        byte[] arr = new byte[fis.available()];                    //創(chuàng)建與文件一樣大小的字節(jié)數(shù)組
        fis.read(arr);                                            //將文件上的字節(jié)讀取到內(nèi)存中
        fos.write(arr);                                            //將字節(jié)數(shù)組中的字節(jié)數(shù)據(jù)寫到文件上
        
        fis.close();
        fos.close();
    }
}
9_定義小數(shù)組

write(byte[] b)

write(byte[] b, int off, int len)寫出有效的字節(jié)個數(shù)

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class Demo4_ArrayCopy {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
//        demo1();
        FileInputStream fis = new FileInputStream("xxx.txt");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("yyy.txt");
        
        byte[] arr = new byte[2];
        int len;
        while((len = fis.read(arr)) != -1) {
            fos.write(arr,0,len);
        }
        
        fis.close();
        fos.close();
    }

    private static void demo1() throws FileNotFoundException, IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("xxx.txt");
        byte[] arr = new byte[2];
        int a = fis.read(arr);                        //將文件上的字節(jié)讀取到字節(jié)數(shù)組中
        
        System.out.println(a);                        //讀到的有效字節(jié)個數(shù)
        for (byte b : arr) {                        //第一次獲取到文件上的a和b
            System.out.println(b);
        }
        System.out.println("----");
        int c = fis.read(arr);
        System.out.println(c);
        for (byte b : arr) {
            System.out.println(b);
        }
        
        fis.close();
    }
}
10_定義小數(shù)組的標(biāo)準(zhǔn)格式

A:案例演示

字節(jié)流一次讀寫一個字節(jié)數(shù)組復(fù)制圖片和視頻

public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("視頻.avi");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.avi");
        
        byte[] arr = new byte[1024 * 8];
        int len;
        while((len = fis.read(arr)) != -1) {        //忘記寫arr，返回的是碼表值
            fos.write(arr,0,len);
        }
        
        fis.close();
        fos.close();
    }
11_BufferedInputStream和BufferOutputStream拷貝

A:緩沖思想

字節(jié)流一次讀寫一個數(shù)組的速度明顯比一次讀寫一個字節(jié)的速度快很多，

這是加入了數(shù)組這樣的緩沖區(qū)效果，java本身在設(shè)計的時候，

也考慮到了這樣的設(shè)計思想(裝飾設(shè)計模式后面講解)，所以提供了字節(jié)緩沖區(qū)流

B.BufferedInputStream

BufferedInputStream內(nèi)置了一個緩沖區(qū)(數(shù)組)

從BufferedInputStream中讀取一個字節(jié)時

BufferedInputStream會一次性從文件中讀取8192個, 存在緩沖區(qū)中, 返回給程序一個

程序再次讀取時, 就不用找文件了, 直接從緩沖區(qū)中獲取

直到緩沖區(qū)中所有的都被使用過, 才重新從文件中讀取8192個

C.BufferedOutputStream

BufferedOutputStream也內(nèi)置了一個緩沖區(qū)(數(shù)組)

程序向流中寫出字節(jié)時, 不會直接寫到文件, 先寫到緩沖區(qū)中

直到緩沖區(qū)寫滿, BufferedOutputStream才會把緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)一次性寫到文件里

D.小數(shù)組的讀寫和帶Buffered的讀取哪個更快?

定義小數(shù)組如果是8192個字節(jié)大小和Buffered比較的話

定義小數(shù)組會略勝一籌,因為讀和寫操作的是同一個數(shù)組

而Buffered操作的是兩個數(shù)組

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo5_BufferCopy {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("視頻.avi");    //創(chuàng)建輸入流對象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.avi");//創(chuàng)建輸出流對象
        
        //byte[] arr = new byte[8192]; 
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);//創(chuàng)建緩沖區(qū)對象，對輸入流進(jìn)行包裝，讓其變得更強(qiáng)
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);    
        
        int b;
        while((b = bis.read()) != -1) {
            bos.write(b);
        }
        
        bis.close();
        bos.close();
    }
}
12_flush和close方法的區(qū)別

flush()方法

用來刷新緩沖區(qū)的,刷新后可以再次寫出

close()方法

用來關(guān)閉流釋放資源的的,如果是帶緩沖區(qū)的流對象的close()方法,不但會關(guān)閉流,還會再關(guān)閉流之前刷新緩沖區(qū),關(guān)閉后不能再寫出

public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("視頻.avi"));
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.mp3"));    
        
        int b;
        while((b = bis.read()) != -1) {
            bos.write(b);
            bos.flush();
        }
//        bos.close();
//        bis.close();
    }
13_字節(jié)流讀寫中文)

字節(jié)流讀取中文的問題

字節(jié)流在讀中文的時候有可能會讀到半個中文,造成亂碼

字節(jié)流寫出中文的問題

字節(jié)流直接操作的字節(jié),所以寫出中文必須將字符串轉(zhuǎn)換成字節(jié)數(shù)組

寫出回車換行 write("rn".getBytes());

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo6_Chinese {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
//        demo1();
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("zzz.txt");
        fos.write("同九年，汝獨(dú)秀".getBytes());
        fos.write("
".getBytes());
        
        fos.close();
    }
    
    private static void demo1() throws FileNotFoundException, IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("yyy.txt");
        byte[] arr = new byte[4];
        int len;
        while((len = fis.read(arr)) != -1) {
            System.out.println(new String(arr,0,len));
        }
        fis.close();
    }
}
14_流的標(biāo)準(zhǔn)處理異常代碼1.6版本及其以前

try finally嵌套

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo7_TryFinally {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            fis = new FileInputStream("xxx.txt");
            fos = new FileOutputStream("yyy.txt");
            int b;
            while((b = fis.read()) != -1) {
                fos.write(b);
            }
        }finally {
            try {
                if(fis != null)
                    fis.close();
            }finally {                //try fianlly的目的是盡量關(guān)閉
                if(fos != null)
                    fos.close();
            }
        }
    }
}
15_流的標(biāo)準(zhǔn)處理異常代碼1.7版本

try close

原理

在try()中創(chuàng)建的流對象必須實(shí)現(xiàn)了AutoCloseable這個接口,如果實(shí)現(xiàn)了,在try后面的{}(讀寫代碼)執(zhí)行后就會自動調(diào)用,流對象的close方法將流關(guān)掉

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo7_TryFinally {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        try(
            FileInputStream fis = new FileInputStream("xxx.txt");
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("yyy.txt");
            MyClose mc = new MyClose();
        ){
            int b;
            while((b = fis.read()) != -1) {
                fos.write(b);
            }
        }
    }
}

class MyClose implements AutoCloseable{    //實(shí)現(xiàn)AutoCloseable，自動調(diào)用close();
    public void close() {
        System.out.println("我關(guān)了");
    }
}
16_圖片加密

給圖片加密

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class Demo8_test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("圖片1.jpg"));
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.jpg"));
        
        int b;
        while((b = bis.read()) != -1) {
            bos.write(b ^ 123);//將寫出的字節(jié)異或上一個數(shù)，這個數(shù)就是秘鑰，解密再異或就行
        }
        
        bis.close();
        bos.close();
    }
}
17_拷貝文件

在控制臺錄入文件的路徑,將文件拷貝到當(dāng)前項目下

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;

public class Demo9_test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File file = getFile();                //獲取文件
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file.getName()));
        
        int b;
        while((b = bis.read()) != -1) {
            bos.write(b);
        }
        bis.close();
        bos.close();
    }
    
    //定義一個方法獲取鍵盤錄入的文件路徑，并封裝成file對象返回
    //返回值類型:File    參數(shù)列表:無    
    public static File getFile() {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);//創(chuàng)建鍵盤錄入對象
        System.out.println("請輸入一個文件的路徑：");
        while(true) {
            String line = sc.nextLine();        //接收鍵盤錄入的路徑
            File file = new File(line);            //封裝成File對象，并對其判斷
            if(!file.exists()) {
                System.out.println("您錄入的文件路勁不存在，請重新錄入：");
            }else if(file.isDirectory()) {
                System.out.println("您錄入的是文件夾路徑，請重新錄入：");
            }else {
                return file;                    //彈棧返回路徑
            }
        }
    }
}
18_錄入數(shù)據(jù)拷貝到文件

將鍵盤錄入的數(shù)據(jù)拷貝到當(dāng)前項目下的text.txt文件中,鍵盤錄入數(shù)據(jù)當(dāng)遇到quit時就退出

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;

public class Demo10_test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);        //創(chuàng)建鍵盤錄入對象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("text.txt");//創(chuàng)建輸出流對象，關(guān)聯(lián)text.txt文件
        System.out.println("請輸入數(shù)據(jù)：");
        
        while(true) {
            String line = sc.nextLine();            //將鍵盤錄入的數(shù)據(jù)存儲在line中
            if("quit".equals(line)) {
                break;                                //遇到quit退出循環(huán)
            }
            fos.write(line.getBytes());                //字符串寫出必須轉(zhuǎn)換成字節(jié)數(shù)組
            fos.write("
".getBytes());
        }
        fos.close();
    }
}

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