IO流---字节流.Java

2301_802505422024-06-03 14:51

一，概述

IO流是存储和读取数据的解决方案。

  • I：input O:output
  • 流：像水流一样传输数据

因为IO流与File是息息相关的，所以在学习IO流之前，简单回顾一下File：😄😊😊

  • File表示系统中的文件或者文件夹的路径，利用File，我们可以获取文件信息（大小，文件名，修改时间），判断文件类型，创建文件/文件夹，删除文件/空文件夹...

📝注意 📝**：**File类只能对文件本身进行操作，不能读写文件里面存储的数据。而想要读写数据必须要用到今天所学的IO流，下面详细说一下IO流的读写作用：

二，作用

用于读写数据（本地文件，网络）

IO流能做的事情主要是两点： 🍑🍑😊😊🎨

  • 写出：把程序中的数据写出到本地文件中，这个动作也叫做写出数据，output
  • 读取：还可以把本地文件中的数据读取到程序当中，这个动作也叫做读取数据，input

读写数据是以程序（也就是内存，因为程序运行在内存当中）为参照物的。

三，IO流的分类

1，按照流的方向分类：🧩

  • 输入流（读取）
  • 输出流（写出）

2，操作的类型分类：🧩🧩

  • 字节流（可操作所以类型的文件，如音频、视频、图片、文本）
  • 字符流（ 只能操作纯文本文件）

📝📝📝什么是纯文本文件：

  • Windows自带的记事本打开能读懂，txt文件，md文件，xml文件，lrc文件...

四，IO流体系

🐳字节输入流：读取数据

🐳字节输出流：写出数据

上图当中出现的类都是抽象类，不能直接创建它们的对象，需要看他们的子类（实现类），下面就以字节输出流为例：

1，FileOutputStream

  • 操作本地文件的字节输出流，可以把程序中的数据写到本地文件中

🎨🎨**书写步骤：**🎨🎨

**1）创建字节输出流对象：**让程序跟文件之间产生数据传输的通道

  • 细节1：参数是字符串表示的路径或者File对象都是可以的
  • 细节2：如果文件不存在会自动创建一个新的文件，但是要保证父级路径时存在
  • 细节3：如果文件已存在，则会清空文件里的内容
  • 细节4：追加写入

**2）写数据write（）：**相当于数据在这个通道中进行传输

  • 细节：write()方法的参数是整数，但实际上写到本地文件中是整数在ASCII上对应的字符

**3）释放资源：**相当于把这个通道给砸了

  • 细节：每次使用完之后都要释放资源

**代码演示：**给空白文件aa，添加字符a

java 复制代码 
public class ByteStreamDemo1 {
    /*
    * 创建字节输出流对象
    * 写数据
    * 释放资源
    */
    public static void main(String[] args) throws IOException,FileNotFoundException {
        
        //给程序和这个文件之间建立一条通道
        FileOutputStream stream = new FileOutputStream("aa.txt");
        //传输所需数据
        stream.write(97);//ASCII表对应a
        //程序和文件之间的通道被砸掉
        stream.close();
    }
}

结果：

🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑

1.1 FileOutputStream写数据的3种方式

方法名称 说明
void write ( int b ) 一次写一个字节数据
void write ( byte[ ] b ) 一次写一个字节数组数据
void write ( byte[ ] b（数组）, int off（起始索引） , int len（个数）) 一次写一个字节数组的部分数据

代码演示：

java 复制代码 
public class ByteStreamDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建对象
        FileOutputStream stream = new FileOutputStream("aa.txt");
        //输出数据
        //方式1
        stream.write(98);//b
        //方式2
        byte[] bytes={97,98,99,100,101};
        stream.write(bytes);//abcde
        //方式3
        stream.write(bytes,1,3);//bcd
        //释放资源
        stream.close();
    }
}

结果：

🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑🍑

1.2 FileOutputStream写数据的两个小问题

**1）换行写：**🧩

  • 再次写出一个换行符就可以了
  • Windows：\r\n
  • Linux：\n
  • Mac：\r

📝细节：在Windows操作系统当中，Java对回车换行进行了优化，虽然完整的是\r\n，但 是只写一个\r或者\n，Java也可以实现换行，因为Java在底层会自动补全。

📝建议：不要省略，还是全写。

代码演示：

java 复制代码 
public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileOutputStream stream = new FileOutputStream("aa.txt");
        //内容1
        String s="llllla";
        byte[] bytes = s.getBytes();//字符串转换成字节
        stream.write(bytes);//llllla

        //换行
        String s1="\r\n";
        byte[] bytes1 = s1.getBytes();
        stream.write(bytes1);

        //内容2
        String s2="ye!!";
        byte[] bytes2 = s2.getBytes();
        stream.write(bytes2);

        //释放资源
        stream.close();
    }

结果：

**2）续写：**🧩🧩

  • 如果想要续写，打开续写开关即可
  • 开关位置：创建对象的第二个参数
  • 默认false：表示关闭续写，此时创建对象对清空文件
  • 手动传递true：表示打开续写，此时创建对象不会清空文件

代码演示：

java 复制代码 
public class ByteStreamDemo4 {
    /*
    * 2，续写
    * */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileOutputStream stream = new FileOutputStream("aa.txt",true);
        String s="XUXIE";
        byte[] bytes = s.getBytes();
        stream.write(bytes);
        stream.close();

    }
}

结果：

2，FileInputStream

  • 操作本地文件的字节输入流，可以把本地文件中的数据读取到程序之中

🎨🎨**书写步骤：**🎨🎨

**1）创建字节输入流对象：**让程序跟文件之间产生数据传输的通道

  • 细节：如果文件不存在，就直接报错

Java为什么这么设计呢？🤔🤔🤔🤔

输出流：文件不存在，则会创建该文件。

把数据写到文件当中

输入流：文件不存在，而是报错呢？

因为创建出来的文件没有数据，读取什么呢？所以说就没有任何意义。

所以Java就没有设计这种无意义的逻辑，文件不存在直接报错

✏️✏️程序中最重要的是：数据

**2）读数据read（）：**把文件中的数据读取到程序当中，返回的是字节

  • 细节1：一次读一个字节，读出来的是数据在ASCII上对应的数字
  • 细节2：读取不到数据，read()方法返回-1
  • 细节3：read()表示读取数据，而且读取一个数据就移动一次指针

**3）释放资源：**相当于把这个通道给砸了

  • 细节：每次使用完之后都要释放资源

**代码演示：**读取文件input.txt中的数据abcd（暂时不考虑中文）

java 复制代码 
package day0528IODemo;

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

public class ByteInputStreamDemo1 {
    /*
    * 字节输入流
    * 1，创建对象
    * 2，读数据
    * 3，强制释放
    * */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建input.txt文件
        File file = new File("input.txt");
        System.out.println(file.createNewFile());
        //创建字节输入流对象
        FileInputStream stream = new FileInputStream("input.txt");//文件文本为abcd

        //读数据   返回的是字节
        int i1 = stream.read();
        System.out.println(i1+"---"+(char)i1);//a

        int i2 = stream.read();
        System.out.println(i2+"---"+(char)i2);//b

        int i3 = stream.read();
        System.out.println(i3+"---"+(char)i3);//c

        int i4 = stream.read();
        System.out.println(i4+"---"+(char)i4);//d

        int i5=stream.read();
        System.out.println(i5+"---"+(char)i5);//如果在文件中读取不到数据，就会返回-1
        //强制释放
        stream.close();
    }
}

结果：

2.1 FileInputStream循环读取

  • read():表示读取数据，而且读取一个数据就移动一次指针。返回-1，表示读取完毕，没有内容 了。

📝📝只能说跟迭代器的指针一样，不会复位，每调用一次就会获得当前数据，然会指针后移一位，这也是下面必须定义第三方变量b的原因。

**代码演示：**读取文件input.txt中的数据abcd

java 复制代码 
package day0528IODemo;

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

public class ByteInputStreamDemo2 {
   
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建对象
        FileInputStream stream = new FileInputStream("input.txt");//文件文本内容为abcd
        //循环读取
        int b=0;
        while ((b=stream.read())!=-1){
            System.out.print((char) b);//abcd
        }
        //释放资源
        stream.close();
    }
}

结果：

2.2 FileInputStream一次读取多个字节

|----------------------------------|----------------------------------|
| public int read() | 一次读一个字节数据（返回值为字节，也就是字符对应的ASCII值） |
| public int read(byte[] buffer) | 一次读一个字节数组数据（返回值为读取的长度） |

代码演示：

java 复制代码 
package day0528IODemo;

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

public class ByteInputStreamDemo3 {
    /*
    * FileInputStream一次读多个字节
    *
    * 注意：一次读一个字节数组数据，每次读取会尽可能把数组装满
    * */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream stream = new FileInputStream("input.txt");

        //自定义了一个长度为2的数组
        byte[] bytes = new byte[2];
        int len = stream.read(bytes);//将读取到的数据放入数组，返回值为读取的长度

        //将数组转换成字符串，打印
        String s = new String(bytes);
        System.out.println(len);
        System.out.println(s);

        int len1=stream.read(bytes);
        String s1 = new String(bytes);
        System.out.println(len1);
        System.out.println(s1);

        int len2=stream.read(bytes);//文件内容已读取完，没有数据可读，所以返回-1
        String s2 = new String(bytes);//因为没有读取到内容，所以数组里面还是上次读取的内容
        System.out.println(len2);
        System.out.println(s2);

        stream.close();
    }

}

结果：

📝📝📝因为每次读取的数据都会放到字节数组中，覆盖上一次的数据，如果读取的内容不能装满数组，就会保持上一次的数据，然后也会把上一次的数据再次转换成字符串，就出现了重复。为了避免返回重复的数据，可以只将字节数组中，从0所以开始到read（byte[] buffer）方法读取的长度（返回值）转换成字符串。

java 复制代码 
byte[] bytes = new byte[2];
int len = stream.read(bytes);//返回值为读取到的字节数，不是数组长度
String s = new String(bytes,0,len);//只将数组中0-len长度的内容转换成字符串
System.out.println(s);

3，文件拷贝

前面我们已经学习过了写出和读取。写：就是把程序中的数据写到文件当中；读取：就是把文件中的数据读取到程序当中。那我们是不是可以边读取边写出把文件进行拷贝了呢🤔🤔🤔🤔

代码演示：

java 复制代码 
package day0528IODemo;

import java.io.*;

public class CopyDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        //创建对象
        FileInputStream input = new FileInputStream("D:\\java\\copy.mp4\\刺绣video - Trim.mp4");
        FileOutputStream output = new FileOutputStream("copy1.mp4");

        //边读边写
        int b=0;
        
        
        //方法一：一个字节一个字节的读取
       /* while ((b=input.read())!=-1){
            output.write(b);
        }*/
        
        
        //方法二：定义字节数组，一次读取一个数组的长度      更快速
        byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 5];
        while ((b=input.read())!=-1){
            output.write(bytes,0,b);
        }
        //释放资源
        output.close();
        input.close();

        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end-start);
    }
}

结果：

查看拷贝的视频：

五，不同JDK版本的try...catch异常处理方式(了解即可）

快捷键：异常代码全选中+ctrl+alt+T

1，基本做法

java 复制代码 
package day0528IODemo;

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

public class TryCatchDemo {
    /*
    * 利用try...catch...finally捕获拷贝文件中代码出现的异常
    * 格式：
    * try {

      }catch (){

      }finally {

      }
    * */
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream input =null;
        FileOutputStream output=null;
        try {
            input = new FileInputStream("D:\\java\\copy.mp4\\刺绣video - Trim.mp4");
            output = new FileOutputStream("copy1.mp4");

            //边读边写
            int b=0;
            byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 5];
            while ((b=input.read())!=-1){
                output.write(bytes,0,b);
            }

        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            //释放资源   先定义的后释放
            //非空判断  null调用任何方法都必然报错
            if (output!=null) {
                try {
                    output.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            if (input!=null) {
                try {
                    input.close();
                } catch (IOException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
        }

    }
}

2，JDK7版本

JDK7版本对try...catch异常处理做了简化方案，增加了接口：AutoCloseable ，资源用完最后自动释放

java 复制代码 
package day0528IODemo;

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

public class TryCatchDemoJDK7 {
    public static void main(String[] args) {
        try(FileInputStream input = new FileInputStream("D:\\java\\copy.mp4\\刺绣video - Trim.mp4");
            FileOutputStream output = new FileOutputStream("copy1.mp4");) {
            
            //边读边写
            int b=0;

            byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 5];
            while ((b=input.read())!=-1){
                output.write(bytes,0,b);
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

3，JDK9版本

JDK7中，在try（）中创建对象阅读性底，所以JDK9可以在外面创建对象，在try（）中只用写对象名就行，其余的执行逻辑都和JDK7一样

java 复制代码 
package day0528IODemo;

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

public class TryCatchDemoJDK9 {

    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        FileInputStream input = new FileInputStream("D:\\java\\copy.mp4\\刺绣video - Trim.mp4");
        FileOutputStream output = new FileOutputStream("copy1.mp4");

        try(input;output) {

            //边读边写
            int b=0;
            byte[] bytes = new byte[1024 * 1024 * 5];
            while ((b=input.read())!=-1){
                output.write(bytes,0,b);
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}
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