java.io 字節(jié)流

基類 InputStream 和 OutputStream

字節(jié)流主要操作 byte 類型數(shù)據(jù)，以 byte 數(shù)組為準(zhǔn)，java 中每一種字節(jié)流的基本功能依賴于基本類 InputStream 和 Outputstream，他們是抽象類，不能直接使用。字節(jié)流能處理所有類型的數(shù)據(jù)（如圖片、avi 等）。

InputStream

InputStream 是所有表示字節(jié)輸入流的基類，繼承它的子類要重新定義其中所有定義的抽象方法.InputStream是從裝置來源地讀取數(shù)據(jù)的抽象表示，例如System中的標(biāo)準(zhǔn)輸入流in對象就是一個InputStream類型的實例。

我們先來看看InputStream類的方法：

在InputStream類中，方法read()提供了三種從流中讀數(shù)據(jù)的方法；

1. int read(): 從輸入流中讀一個字節(jié)，形成一個0~255之間的整數(shù)返回（是一個抽象方法）
2. int read(byte b[]): 從輸入流中讀取一定數(shù)量的字節(jié)，并將其存儲在緩沖區(qū)數(shù)組b中。
3. int read(byte b[], int off,int len): 從輸入流中讀取長度為len的數(shù)據(jù)，寫入數(shù)組b中從索引off開始的位置，并返回讀取的字節(jié)數(shù)。

對于這三個方法，若返回-1，表明流結(jié)束，否則，返回實際讀取的字符數(shù)。

OutputStream

OutputStream 是所有表示字節(jié)輸出流類的基類。子類要重新定義其中所定義的抽象方法，OutputStream 是用于將數(shù)據(jù)寫入目的地的抽象表示。例如 System 中的標(biāo)準(zhǔn)輸出流對象 out 其類型是 java.io.PrintStream，這個類是 OutputStream 的子類。

OutputStream 類方法：

看個例子

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;

public class test {

    /**
     * 把輸入流中的所有內(nèi)容賦值到輸出流中
     * @param in
     * @param out
     * @throws IOException
     */
    public void copy(InputStream in, OutputStream out) throws IOException {
        byte[] buf = new  byte[4096];
        int len = in.read(buf);
        //read 是一個字節(jié)一個字節(jié)地讀，字節(jié)流的結(jié)尾標(biāo)志是-1
        while (len != -1){
            out.write(buf, 0, len);
            len = in.read(buf);
        }
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // TODO Auto-generated method stub
        test t = new test();
        System.out.println("輸入字符：");
        t.copy(System.in, System.out);
    }

}

文件流

在 I/O 處理中，最常見的就是對文件的操作。java.io 包中所提供的文件操作類包括

1. 用于讀寫本地文件系統(tǒng)中的文件：FileInputStream 和 FileOutputStream
2. 描述本地文件系統(tǒng)中的文件或目錄： File、FileDescriptor 和 FilenameFilter
3. 提供對本地文件系統(tǒng)中文件的隨機訪問支持：RandomAccessFile

今天我們來學(xué)習(xí)文件流的FileInputStream 和 FileOutputStream

FileInputStream 類用于打開一個輸入文件，若要打開的文件不存在，則會創(chuàng)建一個新的文件，否則原文件的內(nèi)容會被新寫入的內(nèi)容所覆蓋；

在進(jìn)行文件的讀/寫操作時，會產(chǎn)生非運行時異常IOException，必須捕獲或聲明拋棄（其他的輸入/輸出流處理時也同樣需要進(jìn)行輸入/輸出異常處理）

文件構(gòu)造方法:

//打開一個以 f 描述的文件作為輸入
FileInputStream(File f)

//打開一個文件路徑名為 name 的文件作為輸入
FileInputStream(String name)

//創(chuàng)建一個以 f 描述的文件作為輸出
//如果文件存在，則其內(nèi)容被清空
FileOutputStream(File f)

//創(chuàng)建一個文件路徑名為 name 的文件作為輸出
//文件如果已經(jīng)存在，則其內(nèi)容被清空
FileOutputStream(String name)

//創(chuàng)建一個文件路徑名為 name 的文件作為輸出
//文件如果已經(jīng)存在，則在該輸出上輸出的內(nèi)容被接到原有內(nèi)容之后
FileOutputStream(String name, boolean append)

示例代碼 ：

File f1 = new File("file1.txt");
File f2 = new File("file2.txt");
FileInputStream in = new FileInputStream(f1);
FileOutputStream out = new FileOutputStream(f2);

輸入流的參數(shù)是用于指定輸入的文件名,輸出流的參數(shù)則是用于指定輸出的文件名

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

public class test {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            //inFile 作為輸入流的數(shù)據(jù)文件必須存在，否則拋出異常
            File inFile = new File("/Users/mumutongxue/Documents/file1.txt");

            //file2.txt 沒有，系統(tǒng)可以創(chuàng)建，在 workspace 的 Test 項目下可以找到
            File outFile = new File("file2.txt");
            FileInputStream fis = new FileInputStream(inFile);
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outFile);
            int c;
            while((c = fis.read()) != -1){
                fos.write(c);
            }
            //打開了文件一定要記著關(guān)，釋放系統(tǒng)資源
            fis.close();
            fos.close();
        }catch(FileNotFoundException e) {
            System.out.println("FileStreamsTest:" + e);
        }catch(IOException e){
            System.err.println("FileStreamTest:" + e);
        }
    }

}

緩沖流

類BufferedInputStream 和 BufferedOutoutStream 實現(xiàn)了帶緩沖的過濾流，它提供了緩沖機制，把任意的I/O流“捆綁”到緩沖流上，可以提高I/O流的讀取效率

在初始化時，除了要指定所連接的I/O流之外，還可以指定緩沖區(qū)的大小，缺省時是用32字節(jié)大小的緩沖區(qū)；最優(yōu)的緩沖區(qū)大小以來于主機操作系統(tǒng)、可使用的內(nèi)存空間以及機器的配置等；一般緩沖區(qū)的大小為內(nèi)存頁或磁盤塊等的整數(shù)倍

BufferedInputStream 的數(shù)據(jù)成員buf是一個位數(shù)組，默認(rèn)為2048字節(jié)，當(dāng)讀取數(shù)據(jù)來源時例如文件，BufferedInputStream 會盡量將buf填滿。當(dāng)使用read() 方法時，實際上是先讀取buf中的數(shù)據(jù)，而不是直接對數(shù)據(jù)來源作讀取。當(dāng)buf中的數(shù)據(jù)不足時，BufferedInputStream 才會再實現(xiàn)給定的InputStream對象的read() 方法，從指定的裝置中提取數(shù)據(jù)。

BufferedInputStream 的數(shù)據(jù)成員 buf 是一位數(shù)組，默認(rèn)為512字節(jié)。當(dāng)使用write() 方法寫入數(shù)據(jù)時，實際上會先將數(shù)據(jù)寫至buf中，當(dāng)buf已滿時才會實現(xiàn)給定的OutputStream 對象的write() 方法，將buf數(shù)據(jù)寫至目的地，而不是每次都對目的地作寫入的動作。

構(gòu)造方法：

//[ ] 里的內(nèi)容代表選填
BufferedInputStream(InputStream in [, int size])
BufferedOutputStream(OutputStream out [, int size])

舉個例子，將緩沖流與文件流相接

FileInputStream in = new FileInputStream("file.txt");
FileOutputStream out = new FileOutputStream("file2.txt");
//設(shè)置輸入緩沖區(qū)大小為 256 字節(jié)
BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(in,256)
BufferedOutputStream bout = new BufferedOutputStream(out,256)
int len;
byte bArray[] = new byte[256];
len = bin.read(bArray); //len 中得到的是實際讀取的長度，bArray 中得到的是數(shù)據(jù)

https://doc.shiyanlou.com/document-uid79144labid1113timestamp1436118879920.png/wm

對于 BufferedOutputStream，只有緩沖區(qū)滿時，才會將數(shù)據(jù)真正送到輸出流，但可以使用 flush() 方法人為地將尚未填滿的緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)送出。

例如方法copy();

public void copy(InputStream in, OutputStream out) throws IOException {
    out = new BufferedOutputStream(out, 4096);
    byte[] buf = new byte[4096];
    int len = in.read(buf);
    while (len != -1) {
    out.write(buf, 0, len);
    len = in.read(buf);
    }
    //最后一次讀取得數(shù)據(jù)可能不到 4096 字節(jié)
    out.flush();
}

數(shù)據(jù)流

接口 DataInput 和 DataOutput，設(shè)計了一種較為高級的數(shù)據(jù)輸入輸出方式：除了可處理字節(jié)和字節(jié)數(shù)組外，還可以處理 int、float、boolean 等基本數(shù)據(jù)類型，這些數(shù)據(jù)在文件中的表示方式和它們在內(nèi)存中的一樣，無須轉(zhuǎn)換，如 read(), readInt(), readByte()...; write(), writeChar(), writeBoolean()... 此外，還可以用 readLine() 方法讀取一行信息。

方法 ：

數(shù)據(jù)流類 DataInputStream 和 DataOutputStream 的處理對象除了是字節(jié)或字節(jié)數(shù)組外，還可以實現(xiàn)對文件的不同數(shù)據(jù)類型的讀寫；

1. 分別實現(xiàn)了DataInput 和 DataOutput 接口
2. 在提供字節(jié)流的讀寫手段同時，以統(tǒng)一的形式向輸入流中寫入boolean，int，long，double 等基本數(shù)據(jù)類型，并可以再次把基本數(shù)據(jù)類型的值取回來
3. 提供了字符串讀寫的手段

數(shù)據(jù)流可以連接一個已經(jīng)建立好的數(shù)據(jù)對象，例如網(wǎng)絡(luò)連接、文件等。數(shù)據(jù)流可以通過如下方式建立；

FileInputStream fis = new FileInputStream("file1.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("file2.txt");
DataInputStream dis = new DataInputStream(fis);
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(fos);

接下來我們通過具體的代碼，看一看它的用法吧；

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

public class DataStream {

    public static void main(String[] args) throws IOException{
        // TODO Auto-generated method stub
        //向文件 a.txt 寫入
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("a.txt");
        DataOutputStream dos = new DataOutputStream(fos);
        try {
            dos.writeBoolean(true);
            dos.writeByte((byte)123);
            dos.writeChar('J');
            dos.writeDouble(3.1415926);
            dos.writeFloat(2.122f);
            dos.writeInt(123);
        }
        finally {
            dos.close();
        }
        //從文件 a.txt 讀出
        FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt");
        DataInputStream dis = new DataInputStream(fis);
        try {
            System.out.println("\t" + dis.readBoolean());
            System.out.println("\t" + dis.readByte());
            System.out.println("\t" + dis.readChar());
            System.out.println("\t" + dis.readDouble());
            System.out.println("\t" + dis.readFloat());
            System.out.println("\t" + dis.readInt());
        }
        finally {
            dis.close();
        }
    }

}

標(biāo)準(zhǔn)流、內(nèi)存讀寫流、順序輸入流

標(biāo)準(zhǔn)流

語言包 java.lang 中的System類管理標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出流和錯誤流

System.in 從InputStream中繼承而來，用于從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備中獲取輸入數(shù)據(jù)（通常是鍵盤）

System.out 從PrintStream 中繼承而來，把輸入送到缺省的顯示設(shè)備(通常是顯示器)

System.err 也是從PrintStream中繼承而來，把錯誤信息送到缺省的顯示設(shè)備（通常是顯示器）

每當(dāng)mian方法被執(zhí)行時，就會自動生產(chǎn)上述三個對象。這里就不再寫代碼驗證了。

內(nèi)存讀寫流

為了支持在內(nèi)存上的I/O，java.io 中提供了類；ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream 和 StringBufferInputStream

1. ByteArrayInputStream 可以從指定的字節(jié)數(shù)組中讀取數(shù)據(jù)
2. ByteArrayOutputStream 中提供了 緩沖區(qū)可以存放數(shù)據(jù)（緩沖區(qū)大小可以在構(gòu)造方法中設(shè)定，缺省為32），可以用write() 方法 向其中寫入數(shù)據(jù)，然后用toByArray() 方法將緩沖區(qū)中的有效字節(jié)寫到字節(jié)數(shù)組中去。size() 方法可以知道寫入的字節(jié)數(shù)； reset() 可以丟棄所有內(nèi)容
3. StringBufferInputStream 與 ByteArrayInputStream 相類似，不同點在于它是從字符緩沖區(qū) StringBuffer 中讀取 16位的 Unicode 數(shù)據(jù)，而不是 8 位的字節(jié)數(shù)據(jù)(已被StringReader取代)

這里只做簡要的介紹，有興趣的同學(xué)可以查看一下這些類里具體的方法。

順序輸入流

java.io 中提供了類SequenceInputStream, 使應(yīng)用程序可以將幾個輸入流順序連接起來。順序輸入流提供了將多個不同的輸入流統(tǒng)一為一個輸入流的功能，這使得程序可能變得更加簡潔

例如：

FileInputStream f1,f2;
String s;
f1 = new FileInputStream("file1.txt");
f2 = new FileInputStream("file2.txt");
SequenceInputStream fs = new SequenceInputStream(f1,f2);
DataInputeStream ds = new DataInputStream(fs);
while((s = ds.readLine()) != null) {
    System.out.println(s);
}

參考連接

在線文檔-jdk-zh