从零开始的java学习Day15----------基础篇（IO流）

IO流

我们电脑中的数据，都是一个个二进制数字（字节）组成，我们传输数据，就可以看做是一种数据的流动，以内存为基准按照流动的方向，就分为输入流（流向内存）和输出流（输出内存）。输入也叫做读取数据，输出也叫做写出数据，这就是IO流
I：input（输入）
O：output（输出）

IO的分类

按照数据的流向分为：

输入流：把数据从其他设备上读取到内存中的流。
输出流：把数据从内存 中写出到其他设备上的流

按照数据类型分为：

字节流 ：以字节为单位，读写数据的流。
字符流 ：以字符为单位，读写数据的流。

*父类

字节流：字节输入流（InputStream） 字节输出流（OutputStream）
字符流：字符输入流（Reader） 字符输出流（Writer）

字节流

字节输出流OutputStream

OutputStream是所有字节输出流的超类，将指定字节信息写出到目的地，他里面定义了字节输出流的基本共性方法。
常用方法：

void close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
abstract void write(int b) ：将指定的字节输出到输出流（自动转为字符型）
void write(byte[] b)：将指定字节数组内元素依次输出到输出流
void write(byte[] b, int off, int len) ：将指定数组内元素按照指定索引输出指定个数

FileOutputStream类

但是OutputStream 是一个抽象类，并不能直接创建对象，这里我们介绍他的常用子类：FileOutputStream
该类对象文件是输出流，用于将数据写出到文件
构造方法：

FileOutputStream(File file)：创建输出流对象，指向File内的路径，如果没有，会自动创建
FileOutputStream(File file,boolean append)：创建输出流对象，指向File内的路径，如果没有，会自动创建,里面的布尔类型如果为true，则执行输出流的时候是添加，如果是false则是覆盖
FileOutputStream(String name)： 创建输出流对象，指向填入的路径，如果没有，会自动创建
FileOutputStream(String name,boolean append)： 创建输出流对象，指向填入的路径，如果没有，会自动创建，里面的布尔类型如果为true，则执行输出流的时候是添加，如果是false则是覆盖

关于换行：

• Windows系统里，每行结尾是 回车+换行 ，即\r\n；
• Unix系统里，每行结尾只有 换行 ，即\n；
• Mac系统里，每行结尾是 回车 ，即\r。从 Mac OS X开始与Linux统一

字节输入流InputStream

InputStream是所有字节输入流的超类，可以读取字节信息到内存中，他定义了字节输入流的基本共性方法

void close() ：关闭此输入流并释放与此流相关联的任何系统资源。
abstract int read()：从输入流读取数据的下一个字节，自动转为Int类型返回，如果到了末尾，就返回-1
int read(byte[] b)：从输入流中读取一些字节数，并将它们存储到字节数组 b中 ，一次最多读取存储数组的长度个字节，返回赋值的元素数量，用同一个数组会覆盖，到了末尾，就停止赋值，返回-1
read(byte[] b, int off, int len)：和上面的区别就是可以从指定索引开始，读取存储指定个数的字节

注意：字节流读取的单位，是一个字节

FileInputStream类

同样的InputStream，是一个抽象类，我们先学习他的常用子类FileInputStream 来使用字节输入流：
FileInputStream类是文件输入流，从文件中读取字节。
构造方法：

FileInputStream(File file)： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的 File对象 file命名。
FileInputStream(String name)： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的路径名 name命名。

注意：这里的文件路径必的文件须是存在的，如果不存在会报错。

字符流

当我们使用字节流读取文本数据的时候，可能会遇到一点问题，那就是遇到中文字符时，没办法显示，那是因为一个中文字符会占多个字节储存。所以Java中也提供了一些字符流，以字符为单位存储数据，专门用于处理文本文件。
注意：

• 字符流，只能操作文本文件，不能操作图片，视频等非文本文件
• 如果是一个中文以gbk编码形式存储，就是占2个字节，以utf-8编码形式存储就会占3个字节
• 而windws系统中默认是gbk编码， idea开发工具则是utf-8编码，意思就是如果用不同编码打开就会乱码。

字符输入流Reader

Reader是字符读取流的所有超类，该类可以读取字节信息到内存中。它定义了字符输入流的基本共性方法

void close() ：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。
int read()： 从输入流读取一个字符。（基本类型自动转换后返回int格式）如果到末尾则返回-1
int 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,返回存入的元素个数（默认存满），如果到末尾了就返回-1
int read(char[] cbuf,int off,int len)： 比上面的增加了，存入指定索引，指定个数个元素

FileReader类

同样的，因为Reader是抽象类，我们都是使用它的子类，FileReader就是一个字符输入流的常用类
构造方法：

FileReader(File file)： 创建一个新的 FileReader ，使用File对象作为路径指定
FileReader(String fileName)： 创建一个新的 FileReader ，使用字符串形式作为路径指定

字符输出流Writer

Writer是字符输出流的所有超类，该类可以将指定的信息写出到目的地，他定义了字节输出流的基本共性功能方法

abstract void close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
abstract void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字符被写出。
void write(int c) ：写出一个字符，（写入目的地）
void write(char[] cbuf)：将整个字符数组写入目的地
abstract void write(char[] b, int off, int len) ：比上面的多了指定索引开始和指定个数
void write(String str) ：写出一个字符串到目的地

FileWriter类

因为Writer是一个抽象类，我们要实用，也都是用他的子类，FileWriter就是一个他的常用子类
构造方法：

FileWriter(File file)： 创建一个新的 FileWriter，用给定的File里的路径指定
FileWriter(String fileName)： 创建一个新的 FileWriter，用给定的字符串的路径指定

关闭和刷新

因为内置缓冲区的原因，如果不关闭输出流，无法写出字符到文件中。但是关闭的流对象，是无法继续写出数据的。如果我们既想写出数据，又想继续使用流，就需要Flush方法。

• flush ：刷新缓冲区，流对象可以继续使用。
• close ：关闭流，释放系统资源。关闭前会刷新缓冲区。（不能再继续读取或写出操作了）

如何拷贝一个文件

• 1.创建一个字节输入流对象，封装数据源文件（路径）
• 2.创建一个字节输出流对象，封装目的地文件
• 3.定义一个int类型的变量，用来存储读取到的字节数据
• 4.循环读取，只要满足条件，就一直读取
• 5.写出数据
• 6.关闭流，释放资源

缓冲流（高效流）

作为IO流的入门，上面都是一些基本的流，现在我们学习一些更加强大的流。缓冲流就是其中之一。

• 缓冲流也叫高效流，它内置了一个长度为8192的byte数组作为缓冲区，我们从读写数据，可以一次性读8192字节到缓冲流的缓冲区，直接在内存中进行我们的操作（比如一次读取一个字节），减少了与硬盘的交互（内存内执行效率比硬盘快），提交了速度。
• 缓冲流也就字节缓冲流和字符缓冲流，都有各自的输入和输出流

字节缓冲流

输入流：BufferedInputStream
输出流：BufferedOutputStream
构造方法：

// 创建字节缓冲输入流，需要传入一个InputStream的实现类，可以使用昨天学的FileInputStream
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(InputStream a);
// 创建字节缓冲输出流，需要传入一个OutputStream的实现类，可以使用昨天学的FileOutputStream
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(OutputStream a);

字节缓冲流也继承了我们昨天学的两个字节输入输出流的超类IntputStream、OutputStream，所以他的方法和我们昨天学的几个方法一样，也是用read输出，write输出，close关闭。

字符缓冲流

输入流：BufferedReader
输出流：BufferedWriter
构造方法：

// 创建字符缓冲输入流
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("br.txt"));
// 创建字符缓冲输出流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bw.txt"));

和字节缓冲流一样，它们各自也都需要传入一个字符（输入/输出）流。方法也都继承了Reader和Writer。
除了继承的方法外，字符缓冲流还有它自己的特有方法：

BufferedReader（输入流）：String readLine(): 读一行文字。，返回这一行字符的String，到末尾就返回null
BufferedWriter（输出流）：void newLine(): 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。相当于写一个"/r/n"

字符编码

• 字符编码，简单来说，就是一套自然语言的字符与二进制数之间对应的规则。
• 计算机中存储的数据都是二进制数表示的，但是我们在屏幕上看到的文字都是一些我们认识的东西（英文，数字，汉字等等），这是因为计算机已经自动帮我们进行转换了。
• 我们要将字符存储到计算机中，称为编码，从计算机中读取二进制数变为字符就叫做解码
• 不同的字符集所使用的编码和解码的规则是不一样的，如果我们用A字符集的规则套到B字符集上用，就会产生乱码现象

常用字符集

• Ascll：美国信息交换标准码，128个（0-127），包含英文字母，数字，常用符号等，我们之前用的int和char自动转换就是用的它
• GBK：常用的中文码表，winds默认使用的字符集，兼容Ascll
• UTF-8：业界标准，统一码，我们以后主要使用的，包含大部分国家的字符，兼容Ascll

转换流

可以将字节流转换为字符流，并且指定使用的字符集

InputStreamReader

InputStreamReader类，继承Reader，他可以将一个字节流输入对象转换为字符流的输入对象，并且可以指定所使用的字符集的解法方式解码
构造方法：

InputStreamReader(InputStream in): 创建一个使用默认字符集的字符流，ider默认是UTF-8
InputStreamReader(InputStream in, String charsetName): 创建一个指定字符集的字符流，例如GBK，就填入"gbk"就可以

他继承Reader，有Reader内的方法，例如read和close他都有

OutputStreamWriter

OutputStreamWriter类，继承Writer，他可以将一个字节流输出对象转换为字符流输出对象，并且指定所使用的字符集。
注意：我们直接用字节流输出中文字符，会默认使用UTF-8编码，一个字符占3个字节
构造方法：

OutputStreamWriter(OutputStream in): 创建一个使用默认字符集的字符流。Ider默认UTF-8
OutputStreamWriter(OutputStream in, String charsetName): 创建一个指定字符集的字符流。

他继承Writer，有Wreter内的方法，例如write和flush、close他都有

打印流

平时我们在控制台打印的数据，都是使用的print和println两个方法完成的，其实这两个方法都来自PrintStream类，只是我们使用System.out会自动返回一个PrintStream类，我们使用的链式编程完成的该方法
注：使用System.setout()方法，可以传入一个PrintStream对象，改变系统默认（默认控制台）的打印位置。

PrintStream

PrintStream类，打印输出流，可以打印输出东西到指定的地方
构造方法：

PrintStream(String n)          //里面的String类型就是传入一个路径，如果没有，会自动生成

常用方法：print和pringtln

IO的异常处理

IO类异常有规范的处理形式

• JDK7以前：
  先创建（在try外）所要使用流的对象，赋值null
  再使用try…catch，在try后的括号里，使用之前创建的对象，调用构造方法赋值。再执行我们要执行的代码
  最后释放资源的时候，要把colse语句写到finally里面，如果有多条colse语句，就嵌套（因为colse也要try）放到finally里

• JDK7及之后可以使用：
  try后面可以加个小括号，把创建流对象的语句写到里面（多条创建以;隔开）。后面的语句体放到try的{}里，不用再写colse语句，系统执行完try里的会自动释放小括号里面定义的流对象的资源。

• JDK9及之后可以使用：
  它在JDK7上面优化了，可以把创建流对象的语句写在try之前，然后在try后的小括号里直接写定义好的对象（多个对象以;隔开）。