Java 中IO流详解（附实例代码/面试题）

Java I/O流详解

• • 前言
  • 一、I/O流是什么？
  • 二、IO流分类：
  • 三、一些 io 实例
  • 四、面试题：

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前言

IO流大家可能不太熟悉，我简单整理了一下常用IO流基本用法，并且提供了一些练习题和面试题，大家可以抽空看看。

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一、I/O流是什么？

I/O流中的 I 代表 input（输入） ，O代表 output（输出） 。

流的定义: IO流就是以流的方式进行输入输出。流(stream)的概念源于UNIX中管道(pipe)的概念。

如何理解？
形象的比喻——水流 ，文件======程序 ，文件和程序之间连接一个管道，水流就在之间形成了,自然也就出现了方向：可以流进，也可以流出.便于理解，这么定义流： 流就是一个管道里面有流水，这个管道连接了文件和程序。

• 按流向分：

           输出流：OutputStream 和 Writer 为基类
           输入流：InputStream 和 Reader 为基类
  

• 按处理数据单元划分：字节流字节输入流：InputStream基类

            1.  字节输出流：OutputStream基类
                             
            2. 字符流：字符输入流：Reader基类
                             
            3. 字节输出流：Writer基类
  

注意：（字节流是 8 位通用字节流，字符流是16位Unicode字符流）

二、IO流分类：

1. 流程图： io流对象

2. io流的优缺点：

1. 简明与可读性
2. 类型安全（type safe）
3. 易于扩充

3. io 流Java中用途有哪些？

1. io 流很有用的，遇到大型一点的程序都会涉及到。自动生成java代码时会用到 io 输出。

2. 上传图片，文件，还有就是存取文件，socket通信，最初可以不用太专研 io，当用的时候去看看就行了，主要就是区分字节字符输入输出流的用法就行了。

3. 如果做文档，报表或者文件的上传下载，读取、写入之类的项目，用的还是比较多的。

三、一些 io 实例

1. BufferedInputStream：缓冲流，对处理流进行装饰、增强，内部会有一个缓冲区，用来存放字节，每次都是将缓冲区存满然后发送，而不是一个字节或两个字节这样发送，效率更高。
2. DataInputStream：数据输入流，用来装饰其他输入流，它允许通过数据流来读写Java基本类型。
3. FileInputStream：文件输入流，通常用于对文件进行读取操作。
4. File：对指定目录的文件进行操作。

代码如下（示例1）：

1. 分别创建 aa.txt文本（当前项目根目录，d盘根目录创建aa.txt , d盘创建aa文件夹， d盘创建cc/dd目录

public class FileRead {
    public static void main(String[] args) {
    // 实例化对象
        File f1 = new File("aa.txt");
        File f2 = new File("D:/aa.txt");
        File f3 = new File("d:/aa");
        File f4 = new File("d:/cc/dd");

        try {
            boolean b1 = f1.createNewFile(); // 创建文件
            boolean b2 = f2.createNewFile(); // 创建文件
            boolean b3 = f3.mkdir(); //单个文件夹
            boolean b4 = f4.mkdirs(); // 多重文件夹

            if (b1 && b2 && b3 && b4){
                System.out.println("创建成功");
            }else {
                System.out.println("创建失败");
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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2. 读取D盘已有里的cs.jpg , 在D盘创建 cc/dd 目录文件夹, 并把 图片 cs.jpg 写入上述目录, 重命名为cs1.jpg

代码如下（示例2）：

public class FileReadWrite {
    public static void main(String[] args) {
    	// 初始化输入输出流
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;

        try {
        	// 文件输入流
            fis = new FileInputStream("D:/cs.jpg");
            // 文件输出流
            fos = new FileOutputStream("D:/cc/dd/cs1.jpg");

            // 定义每次读取的字节数
            byte [] b = new byte[1024];
            int result = 0;
            try{
                while ((result = fis.read(b))!=-1){//循环条件,读完时终止循环
                    //读一次,写一次
                    fos.write(b,0,result);
                }
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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3.利用缓存区 BufferedRead/BufferedWrite, 读取 aa 文件夹里的 abc.txt 文件, 把文件里的内容写入到 abc1.txt 文本中。

代码如下（示例3）：

public class BufferedReadWrite {
    public static void main(String[] args) {
    	// 初始化
        BufferedReader br = null;
        BufferedWriter bw = null;

        try {
            br = new BufferedReader(new FileReader("D:/aa/abc.txt"));
            try {
                bw = new BufferedWriter(new FileWriter("D:/abc1.txt"));
                // 定义字符串接受读取内容， temp初始值为null
                String temp = null;
                while ((temp=br.readLine())!= null){// 如果读取为空时，说明已全部读取完毕
                    bw.write(temp);
                    bw.newLine();//换行
                }
                bw.flush();//刷新缓存区
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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4.创建文档bb.txt , 键盘输入内容,写入到文档中, 当输入quit,且独占一行时, 每次重新写入,都会覆盖之前的内容

代码如下（示例4）：

public class BufferedWrite {
    public static void main(String[] args) {
		// 初始化
        BufferedReader br;
        BufferedWriter bw = null;

        br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        try {
            bw = new BufferedWriter(new FileWriter("D:/bb.txt"));
            String temp = null;
            while ((temp = br.readLine()) != null){
                if (temp.equals("quit")){
                    break;
                }
                bw.write(temp);
                bw.newLine();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            // 执行完顺便关闭流
            try {
                br.close();
                bw.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

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四、面试题：

1. 什么是IO流？

它是一种数据的流从源头流到目的地。比如文件拷贝，输入流和输出流都包括了。输入流从文件中读取数据存储到进程(process)中，输出流从进程中读取数据然后写入到目标文件。

2. 字节流和字符流的区别。

字节流在JDK1.0中就被引进了，用于操作包含ASCII字符的文件。JAVA也支持其他的字符如Unicode，为了读取包含Unicode字符的文件，JAVA语言设计者在JDK1.1中引入了字符流。ASCII作为Unicode的子集，对于英语字符的文件，可以使用字节流也可以使用字符流。

3. Java中流类的超类主要有那些？

• java.io.InputStream
• java.io.OutputStream
• java.io.Reader
• java.io.Writer

4. FileInputStream和FileOutputStream是什么？

这是在拷贝文件操作的时候，经常用到的两个类。在处理小文件的时候，它们性能表现还不错，在大文件的时候，最好使用BufferedInputStream (或 BufferedReader) 和 BufferedOutputStream (或 BufferedWriter)

5. 字节流和字符流，你更喜欢使用哪一个？

个人来说，更喜欢使用字符流，因为他们更新一些。许多在字符流中存在的特性，字节流中不存在。比如使用BufferedReader而不是BufferedInputStreams或DataInputStream，使用newLine()方法来读取下一行，但是在字节流中我们需要做额外的操作。

6. System.out.println()是什么？

println是PrintStream的一个方法。out是一个静态PrintStream类型的成员变量，System是一个java.lang包中的类，用于和底层的操作系统进行交互。

7. 什么是Filter流？

Filter Stream是一种IO流主要作用是用来对存在的流增加一些额外的功能，像给目标文件增加源文件中不存在的行数，或者增加拷贝的性能。

8. 有哪些可用的Filter流？

在 java.io 包中主要由4个可用的filter Stream。两个字节filter stream，两个字符filter stream. 分别是FilterInputStream, FilterOutputStream, FilterReader and FilterWriter.这些类是抽象类，不能被实例化的。

9. SequenceInputStream的作用？

在拷贝多个文件到一个目标文件的时候是非常有用的。可以使用很少的代码实现

10. 说说PrintStream和PrintWriter

他们两个的功能相同，但是属于不同的分类。字节流和字符流。他们都有println()方法。

11. 在文件拷贝的时候，哪一种流可以提升更多的性能？

在字节流的时候，使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream。
在字符流的时候，使用BufferedReader 和 BufferedWriter

12. 说说管道流(Piped Stream)

有四种管道流， PipedInputStream, PipedOutputStream, PipedReader 和 PipedWriter.在多个线程或进程中传递数据的时候管道流非常有用。

13. 说说File类

它不属于 IO流，也不是用于文件操作的，它主要用于知道一个文件的属性，读写权限，大小等信息。

14. 说说RandomAccessFile?

它在 java.io 包中是一个特殊的类，既不是输入流也不是输出流，它两者都可以做到。他是 Object 的直接子类。通常来说，一个流只有一个功能，要么读，要么写。但是 RandomAccessFile 既可以读文件，也可以写文件。 DataInputStream 和 DataOutStream有的方法，在RandomAccessFile 中都存在。