JAVA 必须掌握技能（二）-Java IO流学习之输入输出流

Java IO流学习总结一：输入输出流

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本文出自【赵彦军的博客】

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Java流类图结构：

流的概念和作用：

　　流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流，流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。

IO流的分类：
　　根据处理数据类型的不同分为：字符流和字节流
　　根据数据流向不同分为：输入流和输出流
字符流和字节流
　　字符流的由来： 因为数据编码的不同，而有了对字符进行高效操作的流对象。本质其实就是基于字节流读取时，去查了指定的码表。 字节流和字符流的区别：

　　读写单位不同：字节流以字节（8bit）为单位，字符流以字符为单位，根据码表映射字符，一次可能读多个字节。

　　处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据（如图片、avi等），而字符流只能处理字符类型的数据。

　　字节流：一次读入或读出是8位二进制。

　　字符流：一次读入或读出是16位二进制。

　　设备上的数据无论是图片或者视频，文字，它们都以二进制存储的。二进制的最终都是以一个8位为数据单元进行体现，所以计算机中的最小数据单元就是字节。意味着，字节流可以处理设备上的所有数据，所以字节流一样可以处理字符数据。

结论：

　　只要是处理纯文本数据，就优先考虑使用字符流。 除此之外都使用字节流。

输入流和输出流
　　输入流只能进行读操作，输出流只能进行写操作，程序中需要根据待传输数据的不同特性而使用不同的流。

　　输入字节流 InputStream
　　　　InputStream 是所有的输入字节流的父类，它是一个抽象类。
　　　　ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三种基本的介质流，它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。
　　　　PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据，与Piped 相关的知识后续单独介绍。
　　　　ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子类都是装饰流（装饰器模式的主角）。
　　输出字节流 OutputStream
　　　　OutputStream 是所有的输出字节流的父类，它是一个抽象类。
　　　　ByteArrayOutputStream、FileOutputStream 是两种基本的介质流，它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。
　　　　PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据。
　　　　ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子类都是装饰流。
总结：

　　输入流：InputStream或者Reader：从文件中读到程序中；
　　输出流：OutputStream或者Writer：从程序中输出到文件中；
节点流
　　节点流：直接与数据源相连，读入或读出。
　　直接使用节点流，读写不方便，为了更快的读写文件，才有了处理流。

常用的节点流
　　父　类 ：InputStream 、OutputStream、 Reader、 Writer
　　文　件 ：FileInputStream 、 FileOutputStrean 、FileReader 、FileWriter 文件进行处理的节点流
　　数　组 ：ByteArrayInputStream、 ByteArrayOutputStream、 CharArrayReader 、CharArrayWriter 对数组进行处理的节点流（对应的不再是文件，而是内存中的一个数组）
　　字符串 ：StringReader、 StringWriter 对字符串进行处理的节点流
　　管　道 ：PipedInputStream 、PipedOutputStream 、PipedReader 、PipedWriter 对管道进行处理的节点流
处理流
　　处理流和节点流一块使用，在节点流的基础上，再套接一层，套接在节点流上的就是处理流。如BufferedReader.处理流的构造方法总是要带一个其他的流对象做参数。一个流对象经过其他流的多次包装，称为流的链接。

常用的处理流
　　缓冲流：BufferedInputStrean 、BufferedOutputStream、 BufferedReader、 BufferedWriter 增加缓冲功能，避免频繁读写硬盘。
　　转换流：InputStreamReader 、OutputStreamReader实现字节流和字符流之间的转换。
　　数据流： DataInputStream 、DataOutputStream 等-提供将基础数据类型写入到文件中，或者读取出来。
转换流
　　InputStreamReader 、OutputStreamWriter 要InputStream或OutputStream作为参数，实现从字节流到字符流的转换。

构造函数

InputStreamReader(InputStream); //通过构造函数初始化，使用的是本系统默认的编码表GBK。
　　InputStreamReader(InputStream,String charSet); //通过该构造函数初始化，可以指定编码表。
　　OutputStreamWriter(OutputStream); //通过该构造函数初始化，使用的是本系统默认的编码表GBK。
　　OutputStreamwriter(OutputStream,String charSet); //通过该构造函数初始化，可以指定编码表。

实战演练
　　FileInputStream类的使用：读取文件内容

package com.app;

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

public class A1 {
    public static void main(String[] args) {
        A1 a1 = new A1();

        //电脑d盘中的abc.txt 文档
        String filePath = "D:/abc.txt" ;
        String reslut = a1.readFile( filePath ) ;
        System.out.println( reslut ); 
    }

    /**
    * 读取指定文件的内容
    * @param filePath ： 文件的路径
    * @return 返回的结果
    */
    public String readFile( String filePath ){
        FileInputStream fis=null;
        String result = "" ;
    　　try {
        　　// 根据path路径实例化一个输入流的对象
        　　fis = new FileInputStream( filePath );

        　　//2. 返回这个输入流中可以被读的剩下的bytes字节的估计值；
        　　int size = fis.available() ;
        　　//3. 根据输入流中的字节数创建byte数组；
       　　 byte[] array = new byte[size];
        　　//4.把数据读取到数组中；
      　　  fis.read( array ) ;

        　　//5.根据获取到的Byte数组新建一个字符串，然后输出；
       　　 result = new String(array);

   　　 } catch (FileNotFoundException e) {
       　　 e.printStackTrace();
    　　}catch (IOException e) {
      　　  e.printStackTrace();
    　　}finally{
        　　if ( fis != null) {
            　　try {
                　　fis.close();
            　　} catch (IOException e) {
                　　e.printStackTrace();
           　　 }
        　　}
    　　}
　　
    　　return result ;
　　　　}
　　}    
}                        

FileOutputStream 类的使用：

　　将内容写入文件

package com.app;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class A2 {

public static void main(String[] args) {
　　A2 a2 = new A2();

　　//电脑d盘中的abc.txt 文档
　　String filePath = "D:/abc.txt" ;

　　//要写入的内容
　　String content = "今天是2017/1/9,天气很好" ;
　　a2.writeFile( filePath , content ) ;
}

/**
* 根据文件路径创建输出流
* @param filePath ： 文件的路径
* @param content : 需要写入的内容
*/
public void writeFile( String filePath , String content ){
　　FileOutputStream fos = null ;
　　try {
　　　　//1、根据文件路径创建输出流
　　　　fos = new FileOutputStream( filePath );
　　　　//2、把string转换为byte数组；
　　　　byte[] array = content.getBytes() ;
　　　　//3、把byte数组输出；
　　　　fos.write( array );
　　} catch (FileNotFoundException e) {
　　　　e.printStackTrace();
　　}catch (IOException e) {
　　　　e.printStackTrace();
　　}finally{
　　　　if ( fos != null) {
　　　　　　try {
　　　　　　　　fos.close();
　　　　　　} catch (IOException e) {
　　　　　　　　e.printStackTrace();
　　　　　　}
　　　　}
　　}
　}
}

注意：

　　在实际的项目中，所有的IO操作都应该放到子线程中操作，避免堵住主线程。
　　FileInputStream在读取文件内容的时候，我们传入文件的路径（"D:/abc.txt"）, 如果这个路径下的文件不存在，那么在执行readFile()方法时会报FileNotFoundException异常。
　　FileOutputStream在写入文件的时候，我们传入文件的路径（"D:/abc.txt"）, 如果这个路径下的文件不存在，那么在执行writeFile()方法时, 会默认给我们创建一个新的文件。还有重要的一点，不会报异常。
效果图：

　　综合练习，实现复制文件，从D盘复制到E盘

package com.app;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class A3 {

public static void main(String[] args) {
　　A3 a2 = new A3();

　　//电脑d盘中的cat.png 图片的路径
　　String filePath1 = "D:/cat.png" ;

　　//电脑e盘中的cat.png 图片的路径
　　String filePath2 = "E:/cat.png" ;

　　//复制文件
　　a2.copyFile( filePath1 , filePath2 );

}

/**
* 文件复制 
* @param filePath_old : 需要复制文件的路径
* @param filePath_new : 复制文件存放的路径
*/
public void copyFile( String filePath_old , String filePath_new){
　　FileInputStream fis=null ;
　　FileOutputStream fout = null ;
　　try {
　　　　// 根据path路径实例化一个输入流的对象
　　　　fis = new FileInputStream( filePath_old );

　　　　//2. 返回这个输入流中可以被读的剩下的bytes字节的估计值；
　　　　int size = fis.available() ;
　　　　//3. 根据输入流中的字节数创建byte数组；
　　　　byte[] array = new byte[size];
　　　　//4.把数据读取到数组中；
　　　　fis.read( array ) ;

　　　　//5、根据文件路径创建输出流
　　　　fout = new FileOutputStream( filePath_new ) ;

　　　　//5、把byte数组输出；
　　　　fout.write( array );

　　} catch (FileNotFoundException e) {
　　　　e.printStackTrace();
　　}catch (IOException e) {
　　　　e.printStackTrace();
　　}finally{
　　　　if ( fis != null) {
　　　　　　try {
　　　　　　　　fis.close();
　　　　} catch (IOException e) {
　　　　　　　　e.printStackTrace();
　　　　}
　　}
　　if ( fout != null ) {
　　　　try {
　　　　　　fout.close();
　　　　} catch (IOException e) {
　　　　　　　e.printStackTrace();
　　　　}    
　　}
　}
}
}