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3.2FileInputStream和FileOutputStream
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🎥 本文由 tq02 原创，首发于 CSDN🙉
🎄 本章讲解内容：文件和IO的讲解
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在学习文件操作前，我们需要了解文件的基本信息，才能懂得如何操作文件，使用文件。
一.认识文件
1.1文件是什么？
问：文件，是图片、文档、视频、压缩包又或者是那种文件夹呢？
答：某种意义上，都是文件。
文件：拥有数据内容，以及一些元信息，例如：文件名、文件类型和文件大小等数据
如果你拥有一台电脑，就会经常与文件打交道，例如：ppt、word等。而对于计算机，这些文件都是不一样的，主要区别是后缀名不一样。文件一般存放在硬盘当中。
1.2文件的组织
在计算机上面拥有很多文件，因此我们不得不对文件进行管理、组织。但是如何组织呢？目前通过层序级结构进行组织，类似我们在数据结构里学的树形结构，也就是电脑上的文件夹或者目录的概念。
1.3文件路径
文件路径分2种，一种绝对路径 ，一种相对路径
**绝对路径：**指文件在硬盘上真正存在的路径。它从根目录开始，一直到目标文件所在的目录，包括所有的父级目录。
例如，1.txt文件的绝对路径是"C:\Users\15063\Desktop\1.txt"，那么该文件在C盘下Users文件夹中15063文件中Desktop文件夹中。
相对路径： 相对于当前文件所在目录的路径。它描述了从当前目录到目标文件的位置。相对路径可以是简短的，只需指示当前目录和目标文件之间的相对位置即可。
例如：1.txt 文件在C:\Users\15063\1.txt，2.txt 在C:\Users\15064\Desktop\2.txt
因此对于2.txt文件而言，上一级目录是15064目录，再上一级目录是Users目录，而15063目录也在Users目录下的文件夹，在该文件夹中有1.txt文件。
./:当前目录 ../：上级目录 /下级目录
额外补充：在windows上，/ 和 \ 没有区别，都可以使用，
例如：1.txt文件位置：C:\Users\15063\Desktop\1.txt，也可以是C:/Users/15063/Desktop/1.txt
但是在linux当中，必须使用 /
1.4文件的分类
文件根据保存数据的不同，一般分为2种类型，文本文件和二进制文件，
文本文件 二进制文件
存储的是字符(utf8字符集） 存储二进制数据
问：如何判断文件是字符还是二进制？答：使用记事本打开，如果看的懂，就是文本文件，看不懂就是二进制文件。
二.文件操作
文件操作 是指在计算机中对文件进行读取、写入、修改等各种操作的过程。文件操作可以包括创建和删除文件，打开和关闭文件，读取和写入文件内容等
2.1File概述
本章使用Java的方式进行文件操作。Java 中通过 java.io.File 类来对一个文件（包括目录）进行抽象的描述。注意，有 File 对象，并不代表真实存在该文件。File只能对文件操作，不能操作文件的内容。
|----------------------------------|-----------------------------------|
| File类的构造方法 | 说明 |
| File(File parent,String Child) | 根据父目录和孩子文件路径，创建新的File实例 |
| File(String pathname) | 根据文件路径创建一个新的File实例，路径方式：绝对和相对 |
| File(String parent,String Child) | 根据父目录和孩子文件路径，创建新的File实例， 父目录用路径表示 |
个人认为，这个File就是让编译器找到对应目录，不在乎是否会有这个文件。我们一般使用中间的构造函数：File(String pathname) 。 如果想确认文件是否存在，获取路径或者创建文件等等，需要使用Filed的方法
|---------------------|---|---|-----------------------------------|
| File类的方法 | 返回类型 || 说明 |
| getParent() | String || 返回 File 对象的父目录文件路径 |
| getName() | String || 返回 Fle 对象的纯文件名称 |
| getPath() | String || 返回 File 对象的文件路径 |
| getAbsolutePath() | String || 返回 File 对象的绝对路径 |
| exists() | boolean || 判断 File 对象描述的文件是否真实存在 |
| isDirectory | boolean || 判断 File 对象代表的文件是否是一个目录 |
| isFile() | boolean || 判断 File 对象代表的文件是否是一个普通文件 |
| createNewFile() | boolean || 根据 File 对象，自动创建一个空文件。成功创建后返 true |
| delet() | boolean || 根据 File 对象，删除该文件。成功删除后返回 true |
| mkdirs() | boolean || 创建 File 对象代表的目录，如果必要，会创建中间目录 |
| renameTo(File dest) | boolean || 进行文件改名，也可以视为我们平时的剪切、粘贴操住 |
| deleteOnExit() | void || 根据 File 对象，标注这个文件，JVM 运行结束时会删除 |
| list() | String[ ] || 返回 Fle 对象代表的目录下的所有文件名 |
| listFiles() | File[ ] || 返回 File 对象代表的目录下的所有文件，以 File 对象表示 |
利用已学知识点，我们现在可以进行文档的创建，查询等操作
先创建一个word文档：文件.txt ：
使用其他方法：
以上就是File类的所有知识点了，可是你有没有发现一个问题？似乎只能创建文件，查询文件位置，删除文件，而不能对文件进行操作！！！对文件内容进行操作也有其对应的类。
三.文件内容操作--IO
3.1JavaIO的认识
文件内容的操作缺少不了流，使用的类便是文件流(.stream).
文件流类似水流，例如:有一个1000ml的水桶，可以分为10次接(每次100ml)、也可以分为5次接(每次200ml)等等。而操作文件时，也是一样的，可以分多次读取。
Java IO可以分为输入流和输出流，分别对应于读取和写入数据。其中，输入流包括InputStream和Reader，输出流包括OutputStream和Writer。
关于操作字节流的类有：InputStream、OutputStream ----二进制文件
关于操作字符流的类：Reader、Writer-----文本文件
不同的编程语言对于文件操作都有不同的api，但是它们的核心步骤相同：
- 打开文件
- 关闭文件
- 读文件
- 写文件
3.2Reader和Writer
Java中Reader和Writer是用于字符流的输入和输出的抽象类(不可以直接创建的)。它们是用来处理字符数据的，而不是字节数据。Reader和Writer提供了一组方法来读取和写入字符数据，可以用于读取和写入文本文件以及其他字符流。
⭐Reader类
创建：Reader 对象名=new FileReader( 文件路径 或 File对象);
注：会产生异常，可能存在文件无法查找，因此需要抛出异常或者使用try{}catch{}
代码示例：
java
//构造方法传递文件路径
Reader read=new FileReader("D:\360安全浏览器");
//构造方法传递File对象
File t1=new File("D:\360安全浏览器");
FileReader raeder=new FileReader(t1);文件操作中，打开文件，也需要关闭文件。
**关闭文件：**对象名.close();
注：也会产生异常，也需要抛出异常IOException，而创建产生的异常是IOException的子类，因此只需要抛出IOException异常即刻。
未执行close()方法的后果：
- 导致文件资源泄露。
- 占用进程的PCB的文件描述表会被占满，后续就无法打开新的文件。
对于close()方法，我们可能会发生特殊的情况，导致代码没有执行到close()。
java
public int add(){
FileReader raeder=new FileReader(./src/文件.txt);
return 10； //该方法调用时，打开了文件，但是还没有关闭文件，就已经使用return结束了。
raeder.close();
}而对于以上情况，有一种特殊的用法，使代码自动调用close()方法
try(Reader 对象名=new FileReader( 文件路径 或 File对象)){
//待执行方法
}
注：try代码执行完毕之后，会自动调用close()方法。该方法也适用于其他内容操作类
|--------------|----------|
| Reader类的方法 | 解释 |
| read() | 读取字符 |
| skip(long n) | 跳过的字符数目n |
| ready() | 是否准备好读取 |
代码示例：
java
//文件中的内容：1 2 3 4 5 6 7 8
try(FileReader t1=new FileReader("./src/文件.txt"))
{
System.out.println( t1.read()); //读取1 对应的字符集数字
System.out.println( t1.read()); //读取2 对应的字符集数字
t1.skip(2); //跳过2个字符
System.out.println(t1.read()); //读取5 对应的字符集数字
}⭐Writer类
创建：Writer 对象名=new FileWriter( 文件路径 或 File对象);
注：会产生异常，因此需要抛出异常或者使用try{}catch{}。
代码示例：
java
//构造方法传递文件路径
Writer kk=new FileWriter("kk.txt");
//构造方法传递File对象
File t1=new File("kk.txt");
FileWriter kk=new FileWriter(t1);- FileWriter构造方法：
java
FileWriter(File file)
//用一个打开的文件描述符作为构造参数，数据将输出到该文件描述符对应的节点
FileWriter(File file，FileDescriptor fd)
//append是否以追加的方式写，如果该fd为false，则文件会被覆盖，下边append同义- Writer方法
|--------------------------------------------|-----------------------------|
| Writer方法 | 解析 |
| append(char c) | 将指定的字符c附加到此。 |
| append（CharSequence csq) | 将指定的字符序列 csq 写入文件 |
| append（CharSequence csq，int start，int end） | 将指定的字符序列的子序列写入文件 |
| write(char[] cbuf) | 此方法写入字符数组。 |
| write(char[] cbuf, int off, int len) | 写入字符数组的一部分 |
| write(int c) | 写入的单个字符(数字c对应的Unicode位置的字符） |
| write(String str) | 写入一个字符串。 |
| flush() | 此方法刷新流。 |
| close() | 关闭 |
代码示例：
java
public static void main(String[] args) throws IOException {
CharSequence csq = "Hello World!";
//writer和append以追加的方式写入，而不是覆盖
try(Writer kk=new FileWriter("kk.txt",true))
{
//write方法
char[] array={'a','b','c','d'};
kk.write(array); //把数组传递到文件当中
kk.write(100);//对应的Unicode表是d；
kk.write("\nHello World! \n\n"); //将字符串传递到文件当中
kk.flush(); //刷新保存数据；
//append方法
kk.append('c');
kk.append(csq,0,5); //将csq的字符序列的0到5的子序列，传递到文件当中
kk.append(csq); //将csq的字符序列传递到文件当中
kk.flush(); //刷新保存数据；
//不需要使用close();
}注:虽然append方法不可以传递字符串，但是可以借CharSequence，传递字符序列，达成相同的结果。
- append和write的区别：
-
append方法是Writer类中的一个重载方法，在Writer类中有多个append方法，用于向输出流中添加字符、字符串、字符数组等。write方法则只有一个，接受一个字符数组或字符串参数。
-
append方法返回值是调用该方法的Writer对象实例，可以链式调用多个append方法，实现连续的输出。而write方法没有返回值。
-
append方法可以在输出流中添加任何类型的数据，包括null，而write方法不能输出null，否则会抛出NullPointerException异常。
-
append方法可以在输出流中追加字符，而write方法只能一次性输出全部字符，不能追加。
综上所述，append方法更加灵活，可用于向输出流中添加不同类型的数据，而write方法则更加简单，只能输出字符串或字符数组，不能追加数据。
3.2FileInputStream和FileOutputStream
在InputStream类和OutputStream类中，我们主要讲解他们的子类FileInputStream类和FileOutputStream类。
注：FileInputStream和FileOutputStream是以字节方式操作文件
⭐FileInputStream类
FileInputStream类用于从文件中读取字节流。它继承自InputStream类，并提供了一些方法来读取文件中的数据。你可以使用它来打开一个文件，并从文件中逐个字节地读取数据。不仅可以读取文本内容，甚至可以读取图像文件。注：一个字节为8个bit
构造方法：
java
//利用 File 构造文件输出流
File t1=new File("kk.txt");
FileInputStream t2=new FileInputStream(t1)
//利用文件路径构造文件输入流
InputStream t2=new FileInputStream(String name) 注：文本文件也可以使用字节流打开。但由于是读取的是每一个字节，因此可能无法代表完整字符。
FileInputStream方法：
|----------------------------------|-------------------------------------------|
| 方法 | 解析 |
| read(byte[] b,int off,int len) | 一次读取len个字节，从数组off下标开始，填充len个字节数，返回读取的字节个数 |
| read(byte[] b) | 一次读取读取最多b.length个字节的数据到字节数组b，返回读取的字节个数， |
| read() | 读取一个字符，如果没有输入可用，此方法将阻止。返回字节数据 |
| skip() | 跳过并从输入流中丢弃n个字节的数据。 |
| available() | 返回输入流当中剩余字节数的估计数， 文件位置超出EOF时返回0 |
| close() | 关闭此文件输入流并释放与流相关联的任何系统资源。注:使用try可以省略该方法 |
代码示例：
java
public static void main(String[] args) throws IOException {
//使用try，可以不使用close()方法
try(InputStream inputStream=new FileInputStream("kk.txt")) {
//查询kk文件当中，还有多少字节
System.out.println(inputStream.available());
//查询当前字节是什么？
System.out.println(inputStream.read());
//将文件内容传递到数组aa当中
byte[] aa=new byte[10];
int a=inputStream.read(aa,3,4); //将数组下标为3开始，存储3个输入流的字节，
//返回，存储的数目
int b=inputStream.read(aa); //返回数组存储输入流的数目个数
}
}问：如何将读取到的字节转换为原本的内容？例如，文本里是文字等内容，可是读取出来为字节，无法知晓原本的内容。
答：2种方法
- 借助一些额外的工具类完成字节转换为字符串的工具类
- 直接使用String类，使用构造方法。
方法一：
java
public static void main(String[] args) throws IOException {
//文档中内容为：我爱你，Java
try(InputStream inputStream=new FileInputStream("kk.txt")) {
byte[] aa=new byte[1024];
int a=inputStream.read(aa); 将文本内容输入到数组byte当中。
String t1=new String(aa,0,a,"utf8");
System.out.println(aa); //输出：我爱你，Java
}
}方法二：工具类：Scanner，可将当前读取到的字节数据进行转换。数据可以是标准输入，也可以是其他来源。注：不可以读取二进制文件
java
try(InputStream inputStream=new FileInputStream("kk.txt")) {
//从键盘上读取数据
Scanner scan=new Scanner(System.in);
//此时就是从文件当中读取数据
Scanner sc=new Scanner(inputStream);
String s=sc.next();
System.out.println(s);
}额外补充：调整idea的字符集方法：File-->Settings
⭐FileOutputStream类
FileOutputStream类用于将字节流写入文件。它继承自OutputStream类，并提供了一些方法来向文件中写入数据。你可以使用它来创建一个新文件或覆盖已有的文件，并将字节数据写入文件中。例如，你可以使用FileOutputStream将文本数据写入一个新文件，或者将图像数据写入一个图像文件中。
构造方法：
java
//利用 File 构造文件输入流
File t1=new File("kk.txt");
FileOutputStream t2=new FileOutputStream(t1)
//利用文件路径构造文件输入流
OutputStream t2=new FileOutputStream(String name) OutputStream的方法：
|------------------------------------|----------------------------|
| 方法 | 解析 |
| close() | 关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。 |
| flush() | 刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。 |
| write(byte[] b) | 将字节数组输入到文件中 |
| write(byte[ ] b,int off,int len） | 将下标为off的位置开始，输入len个字节到文件当中 |
| write(int b) | 将指定的字节输入到文档当中 |
如同InputStream的方法，可以搭配Scanner()方法，OutputStream可以搭配PrintWriter
java
import java.io.*;
public class PrintWriterExample {
public static void main(String[] args) {
try {
OutputStream outputStream = new FileOutputStream("kk.txt");
PrintWriter printWriter = new PrintWriter(outputStream);
printWriter.println("Hello, World!");
printWriter.println("This is an example.");
printWriter.close();
outputStream.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}在上面的示例中，我们创建了一个名为kk.txt的文件，并将其作为输出流的目标。然后，我们创建了PrintWriter对象，并将outputStream作为参数传递给它。最后，我们使用printWriter的println方法来写入文本内容，并在最后关闭printWriter和outputStream。这样，文本将被写入到output.txt文件中。你可以根据自己的需求修改输出的目标和写入的内容。
四.总结
- 字节操作: InputStream、OutputStream 字符操作：Reader、Writer
- 使用try的方法，可以避免忘记close()方法。
- Scanner工具类，可以读取键盘输入的数据，也可以接收文本的数据，但不可以读取二进制文件
- PrintWriter搭配OutputStream，可简化代码效果，提供了printf、println等方法直接写入到文件当中
- 输出流对象(无论是字节流还是字符流)会打开文件之后，清空文件内容。但可以使用追加的方法，此时不会清空内容。