Java基础--->IO流(1)【IO基础】

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Java中的IO

Java中的IO是一种用于读写文件、网络连接数据等功能的I/O(输入/输出)系统。它主要由java.io包提供,并且功能丰富,支持各种文件格式和网络协议。

在Java中,可以使用字节流和字符流来读写数据。字节流以字节为单位读写数据,而字符流以字符为单位读写数据,并且支持 Unicode 字符编码。Java中的I/O流可以分为输入流和输出流两种,输入流用于从文件或其他数据源读取数据,而输出流用于将数据写入文件或其他数据接收端。

Java IO 流的 40 多个类都是从如下 4 个抽象类基类中派生出来的。

  • InputStream/Reader: 所有的输入流的基类,前者是字节输入流,后者是字符输入流。
  • OutputStream/Writer: 所有输出流的基类,前者是字节输出流,后者是字符输出流。

Java中的常用I/O类包括File、FileReader、FileWriter、BufferedReader、InputStreamReader、PrintStream等。例如,使用File类可以方便地创建、删除或重命名文件和目录;BufferedReader可以提高读取文件的效率;PrintStream则可以将数据直接输出到控制台或文件中。

使用File创建的对象只可以获取计算机硬盘上的文件信息或者目录,创建文件,删除文件但是不能对文件中的数据进行操作

File常用方法

 //通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。  
File fi = new File("C:\\Users\\qq\\Desktop\\demo.txt");

	System.out.println(fi.canExecute());
    System.out.println(fi.canRead())
    System.out.println(fi.canWrite());
    System.out.println(fi.exists());//文件是否存在
    System.out.println("-----------------------------------------");
    System.out.println(fi.getAbsoluteFile() );//返回此抽象路径名的绝对形式。
    System.out.println(fi.getAbsolutePath() );//返回此抽象路径名的绝对路径名字符串
    System.out.println(fi.getParentFile() );//返回此抽象路径名的父,或抽象路径名 null如果此路径名没有指定父目录

    System.out.println(fi.getName());//返回由此抽象路径名表示的文件或目录的名称
    System.out.println(fi.getParent());//返回此抽象路径名的父 null的路径名字符串,如果此路径名未命名为父目录,则返回null

    System.out.println("------------------------------------------");
    System.out.println(fi.isAbsolute());//路径名是否是绝对的
    System.out.println(fi.isDirectory());//是否为目录/文件夹
    System.out.println(fi.isFile());//是否为普通文件
    System.out.println(fi.isHidden());//是否为隐藏文件

    System.out.println("--------------------------------------------");
    System.out.println(new Date(fi.lastModified()));//最后修改时间
    System.out.println(fi.length());//文件内容长度

        fi.mkdir();//创建单级文件夹
        fi.mkdirs();//创建多级文件夹
        fi.createNewFile();//创建一个文件

​ IO即Input/Output,也就是输入和输出。数据输入到计算机的过程,就是输入,反之输出到外部存储(数据库,文件,远程主机)的过程为输出。数据传输过程类似与水流,因此称为IO流。数据处理的方式分为字节流和字符流。

​ JavaIO流的40多个类都是从如下四个抽象类中派生出来的,

  • InputStream/Reader: 所有的输入流的基类,前者是字节输入流,后者是字符输入流
  • OutputStream/Writer: 所有输出流的基类,前者是字节输出流,后者是字符输出流

InputStream(字节输入流)

​ 用于从源头(通常是文件)读取数据(字节信息)到内存中,java.io.InputStream抽象类是所有字节输入流的父类

InputStream常用方法:

  • read(),read(byte b[]), read(byte b[], int off, int len), skip(long n), available(), close(),

从Java9开始,InputStream新增了多个实用方法:

  • readAllBytes(), readNBytes(byte[] b, int off, int len), transferTo(OutputStream out),

FileInputStream是一个比较常见的字节输入流对象,可直接指定文件路径,可以直接读取单字节数据,也可以读取至字节数组中。

FileInputStream通常配合BufferedInputStream(字节缓冲输入流)使用

  • 通过readAllBytes()读取输入流所有字节并将其直接赋值给一个String对象。
  • DataInputStream 用于读取指定类型数据,不能单独使用,必须结合 FileInputStream
//使用方式
FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("input.txt");
//必须将fileInputStream作为构造参数才能使用
DataInputStream dataInputStream = new DataInputStream(fileInputStream);
//可以读取任意具体的类型数据
dataInputStream.readBoolean();
dataInputStream.readInt();
dataInputStream.readUTF();

  • ObjectInputStream 用于从输入流中读取 Java 对象(反序列化),ObjectOutputStream 用于将对象写入到输出流(序列化)。

OutputStream(字节输出流)

OutputStream用于将数据(字节信息)写入到目的地(通常是文件),java.io.OutputStream抽象类是所有字节输出流的父类

OutputStream常用方法:

  • write(int b), write(byte b[ ]), write(byte[] b, int off, int len), flush(), close(),

FileOutputStream是最常见的字节输出流对象,可以直接指定文件路径,可以直接输出单字节数据,也可以输出指定的字节数组。

类似于 FileInputStreamFileOutputStream 通常也会配合 BufferedOutputStream(字节缓冲输出流)来使用。

FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("output.txt");
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fileOutputStream)

DataOutputStream 用于写入指定类型数据,不能单独使用,必须结合 FileOutputStream

// 输出流
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("out.txt");
DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(fileOutputStream);
// 输出任意数据类型
dataOutputStream.writeBoolean(true);
dataOutputStream.writeByte(1);

ObjectInputStream 用于从输入流中读取 Java 对象(ObjectInputStream,反序列化)ObjectOutputStream将对象写入到输出流(ObjectOutputStream,序列化)。


为什么I/O流操作要分为字节流操作和字符流操作?

字节流操作是以字节为基本单位进行操作的,在数据传输过程中,不考虑字符编码和字符集,只是简单地传输二进制数据。因此,字节流操作适用于任何类型的数据,包括图片、声音、视频等二进制文件,以及文本文件等。但是在处理文本数据时需要做字符编码和字符集的转换,如果操作不当,就可能会出现乱码等问题。

而字符流操作是以字符为基本单位进行操作的,会考虑字符编码和字符集的影响。不同的字符编码会导致不同的字节序列表示同一个字符,因此使用字符流操作可以更好地处理字符数据,如文本文件等。

Reader(字符输入流)

Reader用于从源头(通常是文件)读取数据(字符信息)到内存中,java.io.Reader抽象类是所有字符输入流的父类。

Reader 用于读取文本, InputStream 用于读取原始字节。

Reader 常用方法:

  • read() : 从输入流读取一个字符。
  • read(char[] cbuf) : 从输入流中读取一些字符,并将它们存储到字符数组 cbuf中,等价于 read(cbuf, 0, cbuf.length)
  • read(char[] cbuf, int off, int len):在read(char[] cbuf) 方法的基础上增加了 off 参数(偏移量)和 len 参数(要读取的最大字符数)。
  • skip(long n):忽略输入流中的 n 个字符 ,返回实际忽略的字符数。
  • close() : 关闭输入流并释放相关的系统资源。

InputStreamReader 是字节流转换为字符流的桥梁,其子类 FileReader 是基于该基础上的封装,可以直接操作字符文件。

Writer(字符输出流)

Writer用于将数据(字符信息)写入到目的地(通常是文件),java.io.Writer抽象类是所有字符输出流的父类。

Writer 常用方法:

  • write(int c) : 写入单个字符。
  • write(char[] cbuf):写入字符数组 cbuf,等价于write(cbuf, 0, cbuf.length)
  • write(char[] cbuf, int off, int len):在write(char[] cbuf) 方法的基础上增加了 off 参数(偏移量)和 len 参数(要读取的最大字符数)。
  • write(String str):写入字符串,等价于 write(str, 0, str.length())
  • write(String str, int off, int len):在write(String str) 方法的基础上增加了 off 参数(偏移量)和 len 参数(要读取的最大字符数)。
  • append(CharSequence csq):将指定的字符序列附加到指定的 Writer 对象并返回该 Writer 对象。
  • append(char c):将指定的字符附加到指定的 Writer 对象并返回该 Writer 对象。
  • flush():刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字符。
  • close():关闭输出流释放相关的系统资源。

OutputStreamWriter 是字符流转换为字节流的桥梁,其子类 FileWriter 是基于该基础上的封装,可以直接将字符写入到文件。

字节缓冲流

字节缓冲流是以字节为单位读写数据,它们内部维护了一个缓冲区,从而能够提高IO操作的效率。

当我们使用 BufferedInputStream 读取数据时,它不会一个字节一个字节读取,它会一次性从底层 InputStream 中读取一部分数据到内部缓存中,并从内部缓存中单独读取字节,这样可以减少访问磁盘的次数,提高读取效率。

BufferedInputStream 内部维护了一个缓冲区,这个缓冲区实际就是一个字节数组。

使用 BufferedOutputStream 写入数据时,它不会一个字节一个字节的写入,它也会将数据缓存到内部的缓存区中,等到缓冲区满了之后从内部缓冲区中单独写入字节。这样可以减少写入操作的次数,提高写入效率。

字符缓冲流

字符缓冲流(字符缓冲输入/输出流) 类似于字节缓冲流,内部都维护了一个字节数组作为缓冲区。不过字符缓冲流主要是用来操作字符信息。

字符缓冲流是以字符为单位读写数据,它们同样也内部维护了一个缓冲区。BufferedReaderBufferedWriter 在读写数据时都会使用内部缓存区,从而减少IO操作次数,提高读写效率。当使用 BufferedReader 读取数据时,它会一次性读取一定量的字符到缓冲区中,然后逐个读取,直到缓冲区中数据全部读取完毕,这样可以减少访问数据源的次数提高读入效率。当 BufferedWriter 写数据时,它的操作类似,会先将数据写入缓冲区,等到缓冲区写满之后再一次性写出到目标文件中,这样可以减少写操作次数,提高写入效率。

打印流

System.out.print("Hello!");
System.out.println("Hello!");

System.out 实际是用于获取一个 PrintStream 对象,print方法实际调用的是 PrintStream 对象的 write 方法。

PrintStream 属于字节打印流,与之对应的是 PrintWriter (字符打印流)。PrintStreamOutputStream 的子类,PrintWriterWriter 的子类。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-460010.html

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