IO流

概述

简述

I\O：input、output。输入输出都是针对内存而言
input：输入，其他设备到内存
output：输出，内存到其他设备

什么是I\O流？

1）I\O就是设备之间进行数据交互的对象所属的类型
2）Java中操作设备之间数据传输的对象，都是IO流对象，这些对象所属的类型，都在io包中

分类

按照共能分为：

字节流：直接操作字节的流对象
字符流：直接操作字符的流对象

按照流向分为：

输入流：其他设备流到内存
输出流：内存流到其他设备

所以有四个顶层抽象类

字节流：字节输入流：InputStream字节输出流：OutputStream
字符流：字符输入流：Reader字符输出流：Writer

PS：根据不同的交互设备，有不同的具体子类，但是没必要那么详细，直接使用对应的顶层抽象类即可（向上转型）

步骤

1）导包导入io包
2）处理解决异常
3）关闭io流对象

字节流

计算机最小存储单位是字节，那么字节可以表示任意类型

字节流：
字节输入流：InputStream
字节输出流：OutputStream

InputStream

字节输入流的顶层抽象父类。因为其中的read()方法是抽象方法（不知道具体的交互设备），那么对应的类就是抽象类。

注意： InputStream是一个抽象类，那么创建对象时，使用用子类创建

方法

int read()从当前字节输入流中，读取并返回一个字节，未读到返回-1
注意既然是字节，为什么是int类型?因为字节不能表示负数，无法指名没有读到字节的情况，所以，将字节前面加24个0，变成intint read(byte[] arr)从当前字节输入流中，读取并存放在arr中，未读到返回-1。
注意连续使用时，会接着上次的内容继续读取并存放int available()剩余未读的字节个数
void close()4

FileInputStream

概述

InputStream具体的子类，最常用的，与磁盘交互

不仅一次可以读取一个字节，一次也可以读取很多字节
因为一切数据在计算机中都是以字节存储，所以FileInputStream可以读取任意文件，包括图片、视频、音频

构造方法

FileInputStream（File f）将file对象封装成字节输入流，将来可以读取文件的信息
FileInputStream（String path）将字符串(文件路径)封装成字节输入流，将来可以读取信息

注意：封装的文件对象都是针对文件本身而言，不是封装路径

 FileInputStream f = new FileInputStream("a.txt");byte[] arr = new byte[2];int length;while((length = f.read(arr)) != -1) {//第一次读取两个字节，并存放在arr中，arr{1，2}//第二次读取一个字节，并存放在arr中，arr{3，2}，覆盖掉原本的0索引上的元素//第三次没有读取到字节，返回-1，并结束循环System.out.print(new String(arr,0,length) + "\t");System.out.println(f.available());}f.close();

 FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\www\\baidu\\test.txt");int a;while((a = fis.read()) != -1) {System.out.println(a);}

OutputStream

字节输出流的顶层抽象父类

注意： OutputStream是一个抽象类（不知道关联的具体的设备是什么），那么创建对象时，使用用子类创建

方法

void write(int b)
注意因为是字节流，而存储的又是int类型，所以存储时会将前三个字节（全是0）取消，只存后一个字节的内容
void write(byte[] arr)
void write(byte[] arr,int offest,int len)offest：索引开始的位置len：总共输出多少位
void close()

FileOutputStream

OutputStream具体的子类，最常用的，与磁盘交互

构造方法

FileOutputStream(String path)
FileOutputStream(File f)1）指定的路径不存在的，创建该文件2）指定的路径是存在的，清空该文件FileOutputStream(String path, boolean append)
FileOutputStream(File f, boolean append)1）指定的路径不存在，自动创建2）指定的路径存在，且append设置为true，则不会清空该文件，而是在后面追加

 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test.txt", true); //原内容为123byte[] arr = {65, 66, 67};fos.write(arr, 0, 2);//123ABfos.close();

字节流文件拷贝

普通的

一、低效率，使用内存少
一个字节一个字节的拷贝

FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("a_copy.txt");
int a = 0;//用于判断是否还有没读完的字节
while((a = fis.read()) != -1) {fos.write(a);
}fis.close();
fos.close();

二、高效率，连续占用的内存大，不贴近实际
使用一个数组一次拷贝

FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("a_copy_arr.txt");
byte[] arr = new byte[fis.available()];
fis.read(arr);
fos.write(arr);fis.close();
fos.close();

三、高效率，连续占用的内存较小，贴近实际
使用一个数组多次拷贝

FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("a_copy_arrs.txt");
byte[] arr = new byte[1024 * 8];
int len = 0;
while((len = fis.read(arr)) != -1) {fos.write(arr, 0, len);
}
fis.close();
fos.close();

高效缓冲字符流

加强普通的输入流、输出流，只是起一个加强作用，使用方式不变

构造方法
BufferedInputStream(字节输入流对象)
BufferedOutputStream(字节输出流对象)

FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("a_buffer.txt");BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
int a =0;
while((a = bis.read()) != -1) {bos.write(a);
}bis.close();
bos.close();

高效原因？

BufferedInputStream 1）该类型底层准备了一个大小为8*1024大小的数组，调用者使用read()读取一个字节时，该对象一次读取8192个字节。2）将第一个字节返回给调用者，调用者第2次~第8192次再调用时，就不用去磁盘取数据了，直接从该数组取字节就好。3）当8192个字节读取完之后还需要取数据时，又在磁盘中挨着上次的8192个字节继续取数据即可BufferedOutputStream 1）当使用write()方法写出字节数据时，先将写出的数据存储在自己的数组中（8*1024个字节大小），当写出够8192字节数据时，一起刷新2）如果没写出够8192个字节时，关闭流之前刷新缓冲：底层有1204*8字节大小的数组，存储每次输入和输出的字节内容刷新：将缓冲区中的数据，写进磁盘中

特有方法

flush()，刷新（将缓冲区中的数据，写进磁盘中）bos.write(b);bos.flush();bos.close();

字符流

概述

字符类底层就是字节流。加强了字节流。因为每次读、写时，不知道到底需要读、写几个字节（因为可能存在汉字、英文等夹杂着的情况），所以加强字节流，变为字符流。

所以
如果要表示中就需要连续读取两个字节，表示英文又只需要读取一个字节。

而
由于关联的具体设备位置，所以定义的也是抽象类。

PS：GBK编码表中，如果读取的字节是正数，那么就是英文；如果读取的第一个字节是负数，那么就是中文（中文由两个字节表示）

Reader

字符输入流的顶层抽象类

注意： Reader是一个抽象类，那么创建对象时，使用用子类创建

方法

int read())从当前字节输入流中，读取并返回一个字节，未读到返回-1
注意既然是字符，为什么是int类型?因为字符不能表示负数，无法指名没有读到字节的情况，所以，将字符前面加16个0，变成int
int read(char[] arr)
void close()

FileReader

Reader的子类，最常用的，与磁盘交互

构造方法

FileReader(File f)
FileReader(String path)指定路径的文件，封装为字符输入流

FileReader r = new FileReader("b.txt");//因为要表示没读到字符的状态，而char不能表示负数，所以定义int（前两个字节用0填充），-1表示没读到int a = 0;while((a = r.read()) != -1) {//read返回的是int类型的，所以需要转型System.out.print((char)a + " ");}

Writer

字符输出流的顶层抽象类

方法

write(int c)
write(char[] chs)
write(char[] chs, int offset, int len)从offset索引开始，共len个字符写出到指定文件write(String str)将字符串编码形成字节数组之后，写出到目标文件去write(String str, int offset, int len)

FileWriter

Writer的子类，最常用的，与磁盘交互

构造方法

FileWriter(String path)
FileWrtier(File f)1）指定的路径不存在的，创建该文件2）指定的路径是存在的，清空该文件FileWriter(String path, boolean append)
FileWriter(File f, boolean append)1）指定的路径不存在，自动创建2）指定的路径存在，且append设置为true，则不会清空该文件，而是在后面追加

 FileWriter fw = new FileWriter("crush.txt");String str = "好久不见";fw.write(str, 0, 2);fw.close();

字符流文件拷贝

字符输入流
    字节——》GBK，GBK——》Unicode，Unicode——》int
字符输出流
    与字符输入流相反

普通的

 FileReader fr = new FileReader("c.txt");FileWriter fw = new FileWriter("c_copy.txt");int c;//每次读取到的字符while ((c = fr.read()) != -1) {fw.write(c);}fr.close();fw.close();

高效缓冲字符流

加强普通的输入流、输出流，只是起一个加强作用，使用方式不变

构造方法
BufferedReader(Reader r)
BufferedWriter(Writer w)

特有方法

1）BufferedReader
String readLine()，读取一整行，不包括换行符。返回null，表示没有可读的内容
注意：以换行符为每一次读取的结束符2）BufferedWriter
newLine()，可以提供一个跨平台的换行符windows中为\r\n；linux中为\n

public static void main(String[] args) throws IOException {BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("demo.java"));BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("demo_copy.java"));String a;while((a = br.readLine()) != null) {//读取一整行，没有下一行，返回null
//          System.out.println(a);bw.write(a);bw.newLine();//换行}br.close();bw.close();}

高效的原因同字节流一样

选择字节流、字符流

1）文件拷贝，最好使用高效缓冲字节流。因为字符类拷贝时，涉及很多操作，反而变慢了
2）关于字符的操作（除文件拷贝），使用字符流

转换流

编码表

字符集

含义：在字节和字符之间，相互转换时，查询的对应关系，就是编码表
常见编码表：GBK：定义了中文和英文的各种字符，一个英文使用一个字节表示，一个中文使用两个字节表示UTF-8：万国码提升形式，一个英文使用一个字节表示，一个中文使用三个字节表示
说明：一般在java的内存中，使用的编码都是Unicode编码，因为java中的字符都使用两个字节来表示在java的内存以外，会使用其他的编码形式，具体使用哪种，取决于文件的要求

转换流

就是将字节流包装成了字符流对象，可以直接操作字符

Reader                                   字符输入流的顶层抽象父类InputStreamReader               能自主确定解码形式的字符输入流构造方法InputStreamReader(InputStream is)将指定的字节流转成字符流，按照平台默认编码表解码InputStreamReader(InputStream is, String charSetName)当前转换流，按照指定的字符集来解码FileReader                  使用平台默认解码的操作文件的字符输入流Writer                               字符输出流的顶层抽象父类OutputStreamWriter              能自主确定编码形式的字符输出流构造方法OutputStreamWriter(OutputStream os)将指定的字节输出流转换成字符输出流，按照平台默认编码表编码OutputStreamWriter(OutputStream os, String charSetName)当前转换流，按照指定的字符集来编码FileWriter                     使用平台默认编码的操作文件的字符输出流

一、输入流关联键盘

 InputStream is = System.in;InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);BufferedReader br = new BufferedReader(isr);System.out.println(br.readLine());

二、将一个uft8编码的文件内容，拷贝到一个gbk编码的文件中（eclipse中默认的编码表是Unicode，但是打开txt文本时，使用的编辑器默认是GBk解码的）

 private static void test_utf8_copy_gbk() throws  IOException {//      InputStream is = new FileInputStream("gbk_utf8.txt");
//      InputStreamReader fr = new InputStreamReader(is,"utf8");
//      OutputStream fw = new FileOutputStream("gbk_utf8_copy.txt");
//      OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fw);InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("gbk_utf8.txt"),"utf8");FileWriter fw = new FileWriter("gbk_utf8_copy.txt");int a;while((a = isr.read()) != -1) {fw.write(a);}isr.close();fw.close();}

三、将一个gbk编码的文件的内容，拷贝到一个utf8编码的文件中（eclipse中默认的编码表是Unicode，但是打开txt文本时，使用的编辑器默认是GBk解码的）

public static void gbk_copy_utf8() throws IOException {//解码格式为GBK可以不写？？？FileReader fr = new FileReader("gbk_utf8_copy.txt");OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("gbk_utf8.txt"), "utf8");int a;while((a = fr.read()) != -1) {osw.write(a);}fr.close();osw.close();}

【注意】

一、读取、写出格式
读取时，解码格式必须和源文件的编码格式相同
写出时，编码格式必须和目标文件的编码格式相同

二、编码和解码
将字符转换为字节的方式称为编码（A——》65）
将字节转换为字符的方式称为解码（65——》A）

---

练习

---

疑惑

1、既然eclipse中文本默认是GBK编码，而java代码默认是Unicode编码，那么将GBK编码的文本拷贝到UTF8编码的文本时，读取中英文汉字混合的情况的时候为何没有乱码？？？

猜测

GBK——》Unicode
英文：1个字节——》2个字节，前面加8个0
汉字：2个字节——》2个字节
Unicode——》UTF8
英文：2个字节——》1个字节，去掉8个0
汉字：2个字节——》3个字节，前面加8个0

2、格式为GBK可以不写？？？
FileReader fr = new FileReader(“gbk_utf8_copy.txt”);
FileWriter fw = new FileWriter(“gbk_utf8_copy.txt”);

3、编码是字符变字节，为何读取时叫解码；写出时叫编码？？？

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