JavaIO流基本操作

1.流的概念

定义：在 Java中所有数据都是使用流读写的。流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传 输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流，流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象 为各种类，方便更直观的进行数据操作。

2.输入输出流

输入 就是将数据从各种输入设备(包括文件、键盘等)中读取到内存中。
输出 则正好相反，是将数据写入到各种输出设备(比如文件、显示器、磁盘等)。

3.字节流、字符流

字节流:数据流中最小的数据单元是字节 。InputStream、OutputStream
字符流:数据流中最小的数据单元是字符， Java中的字符是Unicode编码，一个字符占用两个字节 。Reader、Writer

Java中的IO流的体系结构图：

4.字节流

4.1 FileInputStream 和 FileOutputStream

FileInputStream从文件系统中的某个文件中获得输入字节。

方法	解释
FileInputStream(File file)	通过打开与实际文件的连接创建一个,该文件由文件系统中的对象命名
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。

FileOutputStream用于读取诸如图像数据之类的原始字节流。

方法	解释
FileOutputStream(File file)	创建文件输出流以写入由指定的 File 对象表示的文件。
FileOutputStream(String name)	创建文件输出流以指定的名称写入文件

示例：使用 FileInputStream 和 FileOutputStream 复制图片

public class Test4 {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fileInputStream = null;
        FileOutputStream fileOutputStream = null;
        try {
            try {
                fileInputStream = new FileInputStream("/Users/yangtongchun/Downloads/JavaSe.png");
                fileOutputStream = new FileOutputStream("/Users/yangtongchun/Downloads/ytc.png");
                byte[] bytes = new byte[1024];
                int len = 0;
                while ((len = fileInputStream.read(bytes)) != -1) {
                    fileOutputStream.write(bytes, 0, len);
                }
            } finally {
                fileInputStream.close();
                fileOutputStream.close();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4.2字节缓冲流 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream

缓冲流的作用：

当我们用read()读取文件时，每读一个字节，访问一次硬盘，效率很低 。文件过大时，操作 起来也不是很方便。因此我们需要用到buffer缓存流，当创建buffer对象时，会创建一个缓冲区 数组。当我们读一个文件时，先从硬盘中读到缓冲区，然后直接从缓冲区输出即可，效率会更高。

方法	解释
BufferedInputStream(InputStream in)	创建一个BufferedInputStream 并保存其参数，输入流，供以后使用
BufferedInputStream(InputStream in, int size)	创建BufferedInputStream具有指定缓冲区大小，并保存其参数，输入流，供以后使用

示例：使用BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream 实现文件拷贝

public class Test4 {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fileInputStream = null;
        FileOutputStream fileOutputStream = null;
        BufferedInputStream bufferedInputStream = null;
        BufferedOutputStream bufferedOutputStream = null;
        try {
            try {
                fileInputStream = new FileInputStream("/Users/yangtongchun/Downloads/JavaSe.png");
                bufferedInputStream = new BufferedInputStream(fileInputStream);
                fileOutputStream = new FileOutputStream("/Users/yangtongchun/Downloads/ytc.png");
                bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
                byte[] bytes = new byte[1024];
                int len = 0;
                while ((len = bufferedInputStream.read(bytes)) != -1) {
                    bufferedOutputStream.write(bytes, 0, len);
                }
            } finally {
                bufferedOutputStream.flush();
                fileInputStream.close();
                fileOutputStream.close();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5.字符流

5.1字符流FileReader和FileWriter

※ 如果要从文件中读取内容，可以直接使用 FileReader 子类。
※ FileReader 是用于读取字符流。 要读取原始字节流，请考虑使用 FileInputStream 。

方法	解释
FileReader(File file)	创建一个新的FileReader，给出File读取
FileReader(String fileName)	创建一个新的FileReader，给定要读取的文件的名称

※ 如果是向文件中写入内容，应该使用 FileWriter 子类
※ FileWriter 是用于写入字符流。 要编写原始字节流，请考虑使用 FileOutputStream

方法	解释
FileWriter(File file)	给一个File对象构造一个FileWriter对象。
FileWriter(String fileName)	构造一个给定文件名的FileWriter对象。

示例：使用FileReader 和 FileWriter 复制文件

public class Test4 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            FileReader fileReader = new FileReader(new File("/Users/yangtongchun/Downloads/JavaSe.png"));
            FileWriter fileWriter = new FileWriter(new File("/Users/yangtongchun/Downloads/ytc.png"));
            int len = 0;
            while ((len = fileReader.read()) != -1) {
                fileWriter.write(len);
            }
            fileWriter.flush();
            fileReader.close();
            fileWriter.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5.2字符缓冲流 BufferedReader 和 BufferedWriter

为了提高字符流读写的效率，引入了缓冲机制，进行字符批量的读写，提高了单个字符读写的效率。BufferedReader用于加快读取字符的速度，BufferedWriter用于加快写入的速度。

方法	解释
BufferedReader(Reader in)	创建使用默认大小的输入缓冲区的缓冲字符输入流
BufferedReader(Reader in, int sz)	创建使用指定大小的输入缓冲区的缓冲字符输入流

将文本写入字符输出流，缓冲字符，以提供单个字符，数组和字符串的高效写入。

方法	解释
BufferedWriter(Writer out)	创建使用默认大小的输出缓冲区的缓冲字符输出流
BufferedWriter(Writer out, int sz)	创建一个新的缓冲字符输出流，使用给定大小的输出缓冲区

示例：使用BufferedReader 和 BufferedWriter 进行文件拷贝

public class Test4 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            FileReader fileReader = new FileReader("/Users/yangtongchun/Downloads/JavaSe.png");
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
            FileWriter fileWriter = new FileWriter("/Users/yangtongchun/Downloads/ytc.png");
            BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(fileWriter);
            String s = null;
            while ((s = bufferedReader.readLine()) != null) {
                bufferedWriter.write(s);
            }
            bufferedReader.close();
            fileReader.close();
            bufferedWriter.close();
            fileWriter.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

6.字节流与字符流对比

1.字节流操作的基本单位是字节；字符流操作的基本单位是Uncode码元。
2.字节流在操作的时候本身不会用到缓冲区，是与文件本身直接操作的；而字符流在操作的时候使用到缓冲区
3.所有文件的存储都是字节(byte)的存储，在磁盘上保留的是字节
4.在使用字节流操作中，即使没有关闭资源(close方法)，也能输出；而字符流不使用close方法的话，不会输出任何内容。

7.字符字节转换流

有时候我们需要进行字节流与字符流二者之间的转换，因为这是两种不同的流，所以，在进行转换的时候我们需要用到 OutputStreamWriter 和 InputStreamReader 。

InputStreamReader 是Reader的子类，将输入的字节流转换成字符流

方法	解释
InputStreamReader(InputStream in)	创建一个使用默认字符集的 InputStreamReader
InputStreamReader(InputStream in,Charset cs)	创建一个使用给定字符集的 InputStreamReader

 public static void test6() {
        //当前 Java 类实际工作目录
        try {
            System.out.println(System.getProperty("user.dir"));
            File f = new File("src/test1.txt");
            System.out.println(f.exists());
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(f);
            InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(fileInputStream,
                    StandardCharsets.US_ASCII);
            char[] chars = new char[1024];
            int len = 0;
            while ((len = inputStreamReader.read(chars)) != -1) {
                System.out.println(new String(chars, 0, len));
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

InputStreamWriter 是Writer的子类，将输出的字符流转换成字节流。

方法	解释
OutputStreamWriter(OutputStream out)	创建一个使用默认字符编码的OutputStreamWriter
OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs)	创建一个使用给定字符集的OutputStreamWriter

public class Test4 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("/Users/yangtongchun/Downloads/JavaSe.png");
            FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("/Users/yangtongchun/Downloads/ytc.png");
            OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(fileOutputStream);
            int len = 0;
            byte[] bytes = new byte[1024];
            while ((len = fileInputStream.read(bytes)) != -1) {
                outputStreamWriter.write(len);
            }
            fileInputStream.close();
            outputStreamWriter.close();
            fileOutputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}