Java I/O系统概述

什么是流？
流是Java I/O的基础。
当程序需要 写入数据 的时候，就会开启一个通向目的地设备的流。这时候我们就可以想象数据好像在这其中“流”动一样。
流的两个最基本的特性：一是它含有流质，二是它有方向。
流的分类：
1. 按方向分：
  输入流： 从数据源读取数据到程序中。只能从中读取数据，而不能向其写入数据。
  （io包中的输入流都继承自抽象类InputStream或Reader）输入流：从数据源读取数据到程序中。只能从中读取数据，而不能向其写入数据。（io包中的输入流都继承自抽象类InputStream或Reader）
  输出流： 将数据从程序写入数据目的地。只能从中写入数据，而不能从中读取数据。
  （io包中的输出流都继承自抽象类OutputStream或Writer）
2. 按照处理数据的最小单位分：
  字节流： 字节流是以byte为最小单位进行数据传送。（io包中的字节流都继承自抽象类InputStream或OutputStream。）
  字符流： 字符流是以char为最小单位进行数据传送。（io包中的字符流都继承自抽象类Reader或者Writer。）
3. 按照流的功能分：
  节点流： 节点流是可以直接从/向一个特定的数据源（例如磁盘文件、内存、网络）读/写数据的流。节点流也称低级流。
  处理流： 处理流不直接连接到设备，而是连接在已存在的流（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更强大的读写功能。处理流也称高级流。
所有的IO操作都由以下步骤构成：
1. 建立流。根据数据源和具体的操作（是读取还是写入）选择流，然后建立流。通过流的建立，创建内存到数据源之间的数据通道，以传输数据。
2. 操作流。将数据读取到内存，或将内存中的数据写入数据源。
3. 关闭流。流操作结束后，释放所有与该流相关联的系统资源。

文件类

java.io包中的File类提供了管理磁盘文件和目录的基本功能。我们可以将一个File对象看成是代表一个文件或目录的名称和位置的字符串。File类有四个构造方法：

public File(String pathname)。创建一个与指定路径名关联的File对象。
public File(String parent, String child)。使用指定参数创建一个File对象。参数parent代表一个目录，参数child代表在parent中的子目录或文件。
public File(File parent, String child)。与上一个构造器相同，除了目录是用一个File对象而不是一个字符串来表示。
public File(URI uri)。使用给定的java.net.URI对象创建一个File对象。URI是统一资源标识符，一个文件的URI是“file:///目录/文件名”格式。

方法	描述
boolean canWrite()	判断文件是否可写
boolean canRead()	判断文件是否可读
boolean createNewFile()	创建一个新文件
boolean delete()	删除文件对象代表的文件或目录。删除目录时必须保证此目录为空，否则无法删除
boolean exists()	判断文件或目录是否存在
String getAbsolutePath()	获得文件绝对路径
boolean isFile()	判断是否是文件
boolean isDirectory()	判断是否是目录
long lastModified()	获得文件最后一次修改时间
long length()	得到文件长度
String[] list()	返回包含目录中所含文件的文件名的字符串数组
File[] listFiles()	返回该目录中java.io.File对象数组
boolean mkdir()	创建目录

字节流

低级字节流

字节流中的主要低级流，根据其输入和输出的设备或数据源，分为三类：

对二进制文件进行读写操作的FileInputStream和FileOutputStream类，其数据源是磁盘文件。
对内存缓冲区中的字节数组进行读写操作的ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream类，其数据源是内存中的字节数组。
对线程管道进行读写操作的PipedInputStream和PipedOutputStream类，其数据源是线程管道。

public class Main {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubString fromPath = "C:" + File.separatorChar +"1" + File.separatorChar + "MainEnter.java";File file = new File(fromPath);String toPath = "C:" + File.separatorChar +"2" + File.separatorChar + "MainEnter.java";File file02 = new File(toPath);//判断文件是否存在if(file.exists()) {//无论文件是什么类型的文件，都可以采用字节流//推荐：对于字节码文件，或者图片，或音频，视频等等文件，我们读取时，一般采用字节流//而文本文件，采用字符流FileInputStream in = null;FileOutputStream out = null;byte[] data = new byte[1024];//定义一个数据缓冲区try {in = new FileInputStream(file);//针对该文件，创建一个对应字节输入流int lenth = 0;//代表单次读取内容的长度while((lenth = in.read(data)) != -1) {out.write(data,0,lenth);}} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}finally {//关流try {in.close();out.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}    }   }
}

高级字节流

高级字节流对低级字节流进行了封装，并有许多功能的扩展。高级字节流根据其功能分为三大类：

过滤流类： 过滤流类提供了额外的功能，在将数据实际写入到输出流之前对输出进行预处理，或者在读取数据之后对输入进行后期处理。过滤流类都是抽象类FilterInputStream 和 FilterOutputStream的子类。
1. 缓冲流：包括BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream，这两个类实现了带缓冲的过滤流。
2. 数据流：包括DataInputStream 和 DataOutputStream，可以用与计算机无关的格式读写Java的基本数据类型以及String对象。
3. 计数：包括LineNumberInputStream类，允许在翻译行结束符的基础上，维护一个计数器，该计数器表明正在读取的是哪一行。
4. 推回输入流：包括PushbackInputStream类，代表一个流允许从流中读取数据，然后在需要时推回该流。
5. 打印输出流：包括PrintStream类，允许将基本类型数据打印输出到字符串流中，带有自动刷新功能。
对象流： 包括ObjectInputStream和ObjectOutputStream，允许直接对对象执行读写操作。
合并： SequenceInputStream类可以实现两个文件的合并操作，它从两个低级流中读取数据字节，当到达流的末尾时从一个流转到另一个流，从而实现合并操作。

高级字节流之—缓冲流:

public class Main {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubString fromPath = "C:" + File.separatorChar + "1" + File.separatorChar + "MainEnter.java";File file = new File(fromPath);String toPath = "C:" + File.separatorChar + "2" + File.separatorChar + "MainEnter.java";File file02 = new File(toPath);// 判断文件是否存在if (file.exists()) {// 定义低级流FileInputStream in = null;FileOutputStream out = null;// 定义高级流BufferedInputStream bis = null;BufferedOutputStream bos = null;try {// 实例化低级流in = new FileInputStream(file);out = new FileOutputStream(file02);// 实例化高级流bis = new BufferedInputStream(in);bos = new BufferedOutputStream(out);// 读写文件byte[] data = new byte[1024];int lenth = 0;while ((lenth = bis.read(data)) != -1) {bos.write(data, 0, lenth);}} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();} finally {try {bos.flush();// 向文件中，写入数据in.close();out.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}    }
}

高级字节流之数据流:
数据输入流允许应用程序以与机器无关方式，从底层输入流中读取 Java 基本数据类型,与机器无关的方式，就是用JAVA的方式

public class Main {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubString[] names = { "张帅", "徐帅", "袁帅", "胡帅", "帅胡" };// 名字int[] age = { 20, 18, 29, 19, 91 };// 年龄boolean[] marry = { true, false, true, true, false };// 结没结婚// 将上面的这些数据，写入到文件中String fromPath = "C:" + File.separatorChar + "2" + File.separatorChar + "Person";File file = new File(fromPath);if (!file.exists())// 没有文件，就创建一个文件try {file.createNewFile();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}// 定义低级输出流FileOutputStream out = null;// 定义高级数据流DataOutputStream dos = null;try {// 实例化out = new FileOutputStream(file);dos = new DataOutputStream(out);int lenth = names.length;for (int i = 0; i < lenth; i++) {dos.writeUTF(names[i]);// 以与机器无关方式使用 UTF-8 修改版编码将一个字符串写入基础输出流。dos.writeInt(age[i]);dos.writeBoolean(marry[i]);}System.out.println("我瑟吉欧椎间盘公共IP热门");} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();} finally {try {out.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}// ----------------------------------------// 使用高级数据流，读取内容// ----------------------------------------// 定义低级输入流FileInputStream in = null;// 定义高级数据流DataInputStream dis = null;try {in = new FileInputStream(file);dis = new DataInputStream(in);while(true) {System.out.println(dis.readUTF());System.out.println(dis.readInt());System.out.println(dis.readBoolean());}} catch (Exception e) {// TODO: handle exception
//          e.printStackTrace();}finally {try {in.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}} }
}

打印输出流:
使用字节打印输出流，去格式化文本文件的内容,可以让我们输出到文件中的内容，以操作系统默认的字符编码集进行编码显示

public class Main {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubString[] names = { "张帅", "徐帅", "袁帅", "胡帅", "帅胡" };// 名字int[] age = { 20, 18, 29, 19, 91 };// 年龄boolean[] marry = { true, false, true, true, false };// 结没结婚// 将上面的这些数据，写入到文件中String fromPath = "C:" + File.separatorChar + "2" + File.separatorChar + "Person.txt";File file = new File(fromPath);if (!file.exists())// 没有文件，就创建一个文件try {file.createNewFile();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}// 定义低级输出流FileOutputStream out = null;// 定义高级字节打印输出流/*** PrintStream 在进行输出，采用操作系统的默认字符编码集，来进行输出*/PrintStream ps = null;try {// 实例化out = new FileOutputStream(file);ps = new PrintStream(out);int lenth = names.length;for(int i = 0; i < lenth; i ++) {ps.print(names[i] +" ");ps.print(age[i] +" ");ps.print(marry[i] +" ");ps.println();}} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();} finally {try {out.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}
}
}

对象流:

public class StudentBean implements Serializable{*/private static final long serialVersionUID = 5453124311904581252L;/*** 数据的唯一标识   */private String id;/*** 学生名字*/private String stuName;/*** 学生年龄*/private int age;/*** 学生性别（0-女，1-男，-1 不男不女）*/private int gender;/*** 学生学号*/private String stuNo;
/**自行添加下面内容：*无参构造*get/set方法*toString方法
*/
}

public class Main {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubString fromPath = "C:" + File.separatorChar + "2" + File.separatorChar + "students.data";File file = new File(fromPath);if(file.exists()) {//定义低级字节流FileInputStream in = null;//定义高级对象输入流ObjectInputStream ois = null;try {//实例化in =  new FileInputStream(file);ois = new ObjectInputStream(in);//从文件中读取多个JAVA对象Object obj = null;while((obj = ois.readObject()) != null) {if(obj instanceof StudentBean) {StudentBean stu = (StudentBean) obj;System.out.println(stu);}}} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();}finally {try {in.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}

字符流

低级字符流

字符流中的低级流包括：

对内存数组进行操作的CharArrayReader和CharArrayWriter类，与ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream类似，其数据源为内存中的字符数组。
对内存中的String对象进行操作的StringReader和StringWriter类，其数据源为内存中的String对象。
对线程管道进行操作的PipedReader和PipedWriter类，与PipedInputStream和PipedOutputStream类似，其数据源为线程管道。
对文本文件进行读写操作的FileReader和FileWriter类，与FileInputStream和FileOutputStream类似，其数据源为磁盘文件。FileReader和FileWriter按照本地操作系统平台的默认字符编码，读写文件。

低级字符流：

public class Main {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stub//文本文件，适合使用字符流来读取、写入String fromPath = "C:" + File.separatorChar +"1" + File.separatorChar + "MainEnter.java";File file = new File(fromPath);String toPath = "C:" + File.separatorChar +"2" + File.separatorChar + "MainEnter.java";File file02 = new File(toPath);//判断文件是否存在if(file.exists()) {//声明字符输入流，字符输出流FileReader r = null;FileWriter w = null;try {//实例化字符流入流，和字符输出流r = new FileReader(file);w = new FileWriter(file02);char[] data = new char[1024];int lenth = 0;while((lenth = r.read(data)) != -1) {w.write(data, 0, lenth);System.out.println(Arrays.toString(data));}} catch (IOException e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();}finally {try {r.close();w.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}
}

高级字符流

字符流中常用的高级流包括：

缓冲流：包括BufferedReader和BufferedWriter类，利用缓冲区来提高读写数据的效率。
转换流：用于字节数据到字符数据之间的转换，包括InputStreamReader和OutputStreamWriter。
打印输出流：包括PrintWriter类，允许将基本类型数据打印输出到字符串流中，PrintWriter带有带自动刷新（Flush）功能。

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