java io 流解析

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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：
  (1)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。
  (2)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。
  (3)字节流在操作的时候本身是不会用到缓冲区的，是文件本身的直接操作的；而字符流在操作的时候下后是会用到缓冲区的，是通过缓冲区来操作文件，我们将在下面验证这一点。
  结论:优先选用字节流。首先因为硬盘上的所有文件都是以字节的形式进行传输或者保存的，包括图片等内容。但是字符只是在内存中才会形成的，所以在开发中，字节流使用广泛。
• 输入流和输出流
  对输入流只能进行读操作，对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

从输入字节流的继承图可以看出：
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）。意思是FileInputStream类可以通过一个String路径名创建一个对象，FileInputStream(String name)。而DataInputStream必须装饰一个类才能返回一个对象，DataInputStream(InputStream in)。

实例操作演示：

读取文件内容

/** * 字节流 * 读文件内容 * */import java.io.*;public class FileTest{   public static void main(String[] args) throws IOException {       String fileName="D:"+File.separator+"FileTest.txt";       File f=new File(fileName);       InputStream in=new FileInputStream(f);       byte[] b=new byte[1024];       in.read(b);       in.close();       System.out.println(new String(b));    }}

注意：该示例中由于b字节数组长度为1024，如果文件较小，则会有大量填充空格。我们可以利用in.read(b);的返回值来设计程序，如下案例：

/** * 字节流 * 读文件内容 * */import java.io.*;public  class FileTest{   public static void main(String[] args) throws IOException {       String fileName="D:"+File.separator+"FileTest.txt";       File f=new File(fileName);       InputStream in=new FileInputStream(f);       byte[] b=new byte[1024];       int len=in.read(b);       in.close();       System.out.println("读入长度为："+len);       System.out.println(new String(b,0,len));    }}

注意：观察上面的例子可以看出，我们预先申请了一个指定大小的空间，但是有时候这个空间可能太小，有时候可能太大，我们需要准确的大小，这样节省空间，那么我们可以这样做：

/** * 字节流 * 读文件内容,节省空间 * */import java.io.*;public class FileTest{   public static void main(String[] args) throws IOException {       String fileName="D:"+File.separator+"FileTest.txt";       File f=new File(fileName);       InputStream in=new FileInputStream(f);       byte[] b=new byte[(int)f.length()];       in.read(b);       System.out.println("文件长度为："+f.length());       in.close();       System.out.println(new String(b));    }}

注意：上面的几个例子都是在知道文件的内容多大，然后才展开的，有时候我们不知道文件有多大，这种情况下，我们需要判断是否独到文件的末尾。

/** * 字节流 *读文件 * */import java.io.*;class FileTest{   public static void main(String[] args) throws IOException {       String fileName="D:"+File.separator+"FileTest.txt";       File f=new File(fileName);       InputStream in=new FileInputStream(f);       byte[] b=new byte[1024];       int count =0;       int temp=0;       while((temp=in.read())!=(-1)){           b[count++]=(byte)temp;       }       in.close();       System.out.println(new String(b));    }}

注意：当读到文件末尾的时候会返回-1.正常情况下是不会返回-1的。

DataInputStream类

import java.io.DataInputStream;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.IOException;public class DataOutputStreamDemo{   public static void main(String[] args) throws IOException{       File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");       DataInputStream input = new DataInputStream(new FileInputStream(file));       char[] ch = new char[10];       int count = 0;       char temp;       while((temp = input.readChar()) != 'C'){           ch[count++] = temp;       }       System.out.println(ch);    }}

PushBackInputStream回退流操作

import java.io.ByteArrayInputStream;import java.io.IOException;import java.io.PushbackInputStream;/** * 回退流操作 * */public class PushBackInputStreamDemo{    public static void main(String[] args) throwsIOException{       String str = "hello,rollenholt";       PushbackInputStream push = null;       ByteArrayInputStream bat = null;       bat = new ByteArrayInputStream(str.getBytes());       push = new PushbackInputStream(bat);       int temp = 0;       while((temp = push.read()) != -1){           if(temp == ','){                push.unread(temp);                temp = push.read();                System.out.print("(回退" +(char) temp + ") ");           }else{                System.out.print((char) temp);           }       }    }}

输出字节流OutputStream

IO 中输出字节流的继承图可见上图，可以看出：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。具体例子跟InputStream是对应的。

实例操作演示：

向文件中写入字符串

/** * 字节流 * 向文件中写入字符串 * */import java.io.*;class hello{   public static void main(String[] args) throws IOException {       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";       File f=new File(fileName);       OutputStream out =new FileOutputStream(f);       String str="Hello World";       byte[] b=str.getBytes();       out.write(b);       out.close();    }}

逐字节写入文件

/** * 字节流 * 向文件中一个字节一个字节的写入字符串 * */import java.io.*;class hello{   public static void main(String[] args) throws IOException {       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";       File f=new File(fileName);       OutputStream out =new FileOutputStream(f);       String str="Hello World！！";       byte[] b=str.getBytes();       for (int i = 0; i < b.length; i++) {           out.write(b[i]);       }       out.close();    }}

向文件中追加新内容

/** * 字节流 * 向文件中追加新内容： * */import java.io.*;class hello{   public static void main(String[] args) throws IOException {       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";       File f=new File(fileName);       OutputStream out =new FileOutputStream(f,true);//true表示追加模式，否则为覆盖       String str="Rollen";       //String str="\r\nRollen"; 可以换行       byte[] b=str.getBytes();       for (int i = 0; i < b.length; i++) {           out.write(b[i]);       }       out.close();    }}

复制文件

/** * 文件的复制 * */import java.io.*;class hello{   public static void main(String[] args) throws IOException {       if(args.length!=2){           System.out.println("命令行参数输入有误，请检查");           System.exit(1);       }       File file1=new File(args[0]);       File file2=new File(args[1]);       if(!file1.exists()){           System.out.println("被复制的文件不存在");           System.exit(1);       }       InputStream input=new FileInputStream(file1);       OutputStream output=new FileOutputStream(file2);       if((input!=null)&&(output!=null)){           int temp=0;           while((temp=input.read())!=(-1)){                output.write(temp);           }       }       input.close();       output.close();    }}

使用内存操作流将一个大写字母转化为小写字母

/** * 使用内存操作流将一个大写字母转化为小写字母 * */import java.io.*;class hello{   public static void main(String[] args) throws IOException {       String str="ROLLENHOLT";       ByteArrayInputStream input=new ByteArrayInputStream(str.getBytes());       ByteArrayOutputStream output=new ByteArrayOutputStream();       int temp=0;       while((temp=input.read())!=-1){           char ch=(char)temp;           output.write(Character.toLowerCase(ch));       }       String outStr=output.toString();       input.close();       output.close();       System.out.println(outStr);    }}