【文件IO】Java文件内容操作

- - 一、文件流
  - - [1.1 InputStream](#1.1 InputStream)
    - [1.2 OutputStream](#1.2 OutputStream)
    - [1.3 Reader、Writer](#1.3 Reader、Writer)
    - [1.4 用Scanner辅助](#1.4 用Scanner辅助)

一、文件流

主要分为字节流 （InputStream、OutputStream）和字符流 （Reader、Writer）。字节流每次读写的最小单位为1个字节，字符流每次读写的最小单位为1个字符（1个字符可能由多个字节构成）。

读写文件在各个编程语言中，都是固定套路。即打开文件、读写文件、关闭文件。关闭文件是十分重要的，在处理大量请求，大量的打开文件的时候，如果不及时关闭文件，可能会引起文件资源泄露：

文件资源泄露：

每个计算机上都维护有一张文件描述符表（顺序表/数组），记录当前打开了哪些文件。数组中的每个元素都是一个结构体，这个结构体描述了打开的文件在文件系统上的一些属性。每次打开一个文件都要在文件描述符表中占据一个位置，如果不及时关闭，就会导致文件描述符表被耗尽。如果耗尽，后续再打开文件就会打开失败。

此处的文件描述符表不能扩容：

因为对于操作系统内核来说，性能要求是相当高的，如果扩容（短时间内大量的搬运操作）引起卡顿、不稳定是得不偿失的。

1.1 InputStream

方法

修饰符及返回值类型	⽅法签名	说明
int	read()	读取⼀个字节的数据，返回 -1 代表已经完全读完了
int	read(byte[] b)	最多读取 b.length 字节的数据到 b 中，返回实际读到的数量；-1 代表读完了
int	read(byte[] b, int off, int len)	从off开始，读取len个字节的数据到b中，返回实际读到的数量；-1 代表读完了
void	close()	关闭字节流

构造方法
InputStream 只是⼀个抽象类，要使⽤还需要具体的实现类。关于 InputStream 的实现类有很多，基本可以认为不同的输⼊设备都可以对应⼀个 InputStream 类，我们现在只关⼼从⽂件中读取，所以使⽤ FileInputStream。

签名	说明
FileInputStream(File file)	利⽤ File 构造⽂件输⼊流
FileInputStream(String name)	利⽤⽂件路径构造⽂件输⼊流

打开关闭文件

java 复制代码

//为了避免中间出现异常，close执行不到，将close写到finally中
InputStream inputStream=null;
try {
    inputStream = new FileInputStream("./test.txt");
}finally {
    inputStream.close();
}

//更方便的写法,try with resources
//实现了Closeable接口的类,才能放到try()里面
try(InputStream inputStream =new FileInputStream("./test.txt")){
    //写中间逻辑        
}

读写文件

java 复制代码

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

public class IODemo3 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        try(InputStream inputStream =new FileInputStream("./test.txt")){
            while(true){
                //每次读取一个字节
                //此处返回的是读取的内容
//                int b=inputStream.read();
//                if(b==-1){
//                    //文件读取结束
//                    break;
//                }
//                System.out.printf("%d ",b);
				//一次读多个字节，将内容读到buffer中
                byte[] buffer=new byte[1024];
                //此处返回的是读取的字节数
                int n=inputStream.read(buffer);
                if(n==-1){
                    //文件读取结束
                    break;
                }
                for(int i=0;i<n;i++){
                    System.out.printf("%d ",buffer[i]);
                }
            }
        }
    }
}

如果想要打印具体的内容而不是每个字节的十进制形式，可以构造字符串在打印。

java 复制代码

String s=new String(buffer,0,n);
System.out.println(s);

1.2 OutputStream

方法

修饰符及返回值类型	⽅法签名	说明
void	write(byte[] b)	将 b 这个字符数组中的数据全部写⼊ os 中
int	write(byte[] b, int off, int len)	将 b 这个字符数组中从 off 开始的数据写⼊ os 中，⼀共写 len 个
void	close()	关闭字节流
void	flush()	重要：我们知道 I/O 的速度是很慢的，所以，⼤多的 OutputStream 为了减少设备操作的次数，在写数据的时候都会将数据先暂时写⼊内存的⼀个指定区域⾥，直到该区域满了或者其他指定条件时才真正将数据写⼊设备中，这个区域⼀般称为缓冲区。但造成⼀个结果，就是我们写的数据，很可能会遗留⼀部分在缓冲区中。需要在最后或者合适的位置，调⽤ flush（刷新）操作，将数据刷到设备中。

OutputStream 同样只是⼀个抽象类，要使⽤还需要具体的实现类。我们现在还是只关⼼写⼊⽂件中，所以使用FileOutputStream 。

java 复制代码

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;

public class IODemo4 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    	//true表示追加，不加true表示覆盖
        try(OutputStream outputStream=new FileOutputStream("./test.txt"),true){
            byte[] buffer=new byte[]{97,98,99,100};
            outputStream.write(buffer);
        }
    }
}

1.3 Reader、Writer

与上面的InputStream、OutputStream基本一致，但是操作单位为char(字符)。

我们来看几个例子：

java 复制代码

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.Reader;

public class IODemo5 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        try(Reader reader=new FileReader("./test.txt")){
            while(true){
                char[] buffer=new char[1024];
                int n=reader.read(buffer);
                if(n==-1){
                    break;
                }
//                String s=new String(buffer,0,n);
//                System.out.println(s);
                for(int i=0;i<n;i++){
                    System.out.print(buffer[i]+" ");

                }
            }
        }
    }
}

运行结果：

我们知道，一个汉字占3个字节，而一个char只占两个字节，为什么这里没出问题呢？

Java中将utf8先转化为unicode（2字节），再转化为utf8.

java 复制代码

try(Writer writer=new FileWriter("./test.txt",true)){
    String s="坤坤";
    writer.write(s);
}

1.4 用Scanner辅助

使用Scanner，我们就不需要构造空数组来接收输入，而是可以用Scanner.next()来完成这一过程。

java 复制代码

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.util.Scanner;

public class IODemo6 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        try(InputStream inputStream=new FileInputStream("./test.txt")){
            Scanner scanner=new Scanner(inputStream);
            while(scanner.hasNext()){
                String s=scanner.next();
                System.out.println(s);
            }
        }
    }
}

我们之前常写的System.in、System.out其实就是输入输出流。