字節流與字符流 · JAVA高級

# 字節流和字符流 [TOC] ## 流-再述 * 流是個抽象的概念,是對輸入輸出設備的抽象，輸入流可以看作一個輸入通道，輸出流可以看作一個輸出通道。 * 輸入流是相對程序而言的，外部傳入數據給程序需要借助輸入流。 * 輸出流是相對程序而言的，程序把數據傳輸到外部需要借助輸出流。 ## 字節流字節流常用于讀取圖像，音頻，視頻之類的二進制字節數據。 ### 字節輸入流`InputStream` `InputStream`是字節輸入流的父類，以下是`Inputstream`的子類結構圖 ![](https://img.kancloud.cn/65/7c/657ca9420478d84add13fe24f4b7b9c7_894x526.png) >[info]常用的輸入流有`FileInputStream`,`ObjectInputStream`,`BufferedInputStream` #### 文件輸入流`FileInputStream` 該類用于從文件系統中的某個文件中獲得輸入字節，用于讀取諸如圖像數據之類的原始字節流。 **常用方法：** | 方法名 | 描述 | | :--- | :--- | | public int read() | 從輸入流中讀取一個數據字節 | | public int read(byte[] b) | 從輸入流中將最多b.length個字節的數據讀入到一個byte數組中 | | public int read(byte[] b,int off,int len) | 從此輸入流中將最多`len`個字節的數據讀入一個 byte 數組中。 | | public void close() | 關閉此文件輸入流并釋放與此流有關的所有系統資源。 | >[warning] 除了第一個方法可以得到讀取到的下一個數據字節，這三個read()方法，如果返回值為-1，則表示已經到達文件末尾。可以用來作為文件是否讀完的一個標志。 ~~~java import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.IOException; public class FileInputDemo { public static void main(String[] args) { //創建一個FileInputStream對象 try { FileInputStream fis = new FileInputStream("d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew.txt"); //********************無參read()方法使用********************** /*int n = fis.read(); System.out.println((char)n);//得到H */ /*int n = fis.read(); while(n != -1) { System.out.println((char)n); n = fis.read(); }*/ //為了提升代碼的簡潔性 /*int n = 0; while((n = fis.read()) != -1) { System.out.println((char)n); }*/ //*******************read(byte[] b)和read(byte[] b,int off,int len)方法的使用***************** /*byte[] b = new byte[100]; fis.read(b); System.out.println(new String(b));*/ byte[] b = new byte[100]; fis.read(b,0,5); System.out.println(new String(b)); fis.close(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ~~~ ### 字節輸出流`OutputStream` `OutputStream`是字節輸出流的父類，以下是`Outputstream`的子類結構圖 ![](https://img.kancloud.cn/59/a4/59a4a42318b59f71300d0cfee52dcfe0_942x412.png) >[info]常用的輸入流有`FileOutputStream`,`ObjectOutputStream`,`BufferedOutputStream` #### 文件輸出流`FileOutputStream` 該類用來講數據寫入到文件系統的文件中 **常用方法：** | 方法名 | 描述 | | :--- | :--- | | public void write(int b) | 將指定字節寫入此文件輸出流。 | | public void write(byte[] b) | 將`b.length`個字節從指定 byte 數組寫入此文件輸出流中。 | | public void write(byte[] b,int off,int len) | 將指定 byte 數組中從偏移量`off`開始的`len`個字節寫入此文件輸出流。 | | public void close() | 關閉此文件輸出流并釋放與此流有關的所有系統資源。 | ~~~java import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; public class FileOutputDemo { public static void main(String[] args) { String path = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew.txt"; FileOutputStream fos; FileInputStream fis; try { fos = new FileOutputStream(path,true); fis = new FileInputStream(path); /*fos.write(50); fos.write('e'); //編碼問題導致 System.out.println(fis.read()); System.out.println((char)fis.read());*/ String content = "\nsay Hello World again!"; fos.write(content.getBytes()); fos.close(); fis.close(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ~~~ **文件拷貝** ~~~java import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; public class FileOutputDemo { public static void main(String[] args) { String path = "d:"+File.separator + "picture" + File.separator + "20170315inHome.jpg"; String copyPath = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "flower.jpg"; FileInputStream fis; FileOutputStream fos; try { //創建輸入流 fis = new FileInputStream(path); File file = new File(copyPath); //判斷文件的父路徑是否存在，如果不存在則新建目錄 if(!file.getParentFile().exists()) { file.getParentFile().mkdirs(); } //創建新文件 file.createNewFile(); //創建輸出流 fos = new FileOutputStream(copyPath); int n = 0; byte[] b = new byte[1024]; while((n = fis.read(b)) != -1) { //一邊讀取輸入流，一邊寫入到新建的文件中去 //fos.write(b); //為了保證最后復制文件和源文件同樣大小 fos.write(b, 0, n); } fos.close(); fis.close(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ~~~ ### 緩沖流 * 緩沖輸入流 `BufferedInputStream` * 緩沖輸出流 `BufferedOutputStream` 相較于之前直接從硬盤中讀取數據，利用緩沖輸入輸出流，可以從內存中讀取數據，可以極大的提高讀寫速度。以緩沖輸入流為例，它是不能直接讀取文件系統中的文件的，需要和文件輸入流結合。讀取原理是，文件輸入流首先從文件系統中讀取數據，讀取到數據后不是直接到程序中，而是給緩沖流讀取到字節數組中。輸出流也是一樣。 >[warning]針對于緩沖輸出流，如果緩沖區已滿，則執行文件寫入操作，如果緩沖區不滿需要先執行`flush()`方法刷新緩沖區。 ~~~java import java.io.BufferedInputStream; import java.io.BufferedOutputStream; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; public class BufferedIODemo { public final static String PATH = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew.txt"; public static void main(String[] args) { setBufferedIO(); } public static void setBufferedIO() { try { //首先利用文件輸出流，執行文件的寫操作 FileOutputStream fos = new FileOutputStream(PATH); BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos); //讀操作 FileInputStream fis = new FileInputStream(PATH); BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis); //利用緩沖輸出流進行寫操作，需要注意的是此時數據是寫在緩沖區的，如果緩沖未滿，且沒有調用flush()方法，則不會寫入文件 bos.write(50); bos.write('a'); //一般會要求同時寫flush和close bos.flush(); System.out.println(bis.read()); System.out.println((char)bis.read()); fos.close(); //close()方法會釋放有關bos的一切資源，所以調用close()方法，也會執行寫入操作 bos.close(); fis.close(); bis.close(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ~~~ ## 字符流 Java提供了字符流便于針對字符串的輸出，尤其是針對中文的數據處理，都會采用字符流的形式。 ### 字符輸入流`Reader` `Reader`是字符輸入流的父類，以下是字符輸入流的結構圖 ![](https://img.kancloud.cn/55/d9/55d903f08d754e7d1308ab41641462ba_944x474.png) >[info]常用的字符輸入流有`BufferedReader`,`InputStreamReader`,`FileReader` #### 字節字符轉換輸入流轉換流，可以將一個字節流轉換為字符流，也可以將一個字符流轉換為字節流。 `InputStreamReader`：**將輸入的字節流轉換為字符流輸入形式。** ~~~java public class ReadDemo { public final static String PATH = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew.txt"; public static void main(String[] args) { FileInputStream fis; InputStreamReader isr; try { fis = new FileInputStream(PATH); //這里其實是一個流的連接 isr = new InputStreamReader(fis); int n = 0; /*while((n = isr.read()) != -1) { System.out.println((char)n); }*/ char[] charArr = new char[15]; while((n = isr.read(charArr)) != -1) { //System.out.println(new String(charArr)); //根據操作系統和字符編碼的不同，可能最后的讀取的效果不經如人意 System.out.println(new String(charArr,0,n)); } fis.close(); isr.close(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ~~~ ### 字符輸出流`Writer` Writer是字符輸出流的父類，以下是字符輸出流的結構圖 ![](https://img.kancloud.cn/10/7d/107d638d78f77e370f1f18a60e98b888_891x444.png) >[info]常用的字符輸出流有`BufferedWriter`,`InputStreamWriter`,`FileWriter` #### 字節字符轉換輸出流轉換流，可以將一個字節流轉換為字符流，也可以將一個字符流轉換為字節流。 `OutputStreamWriter`：**可以將輸出的字符流轉換為字節流的輸出形式。** ~~~java public class WriterDemo { public final static String PATH = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew.txt"; public final static String PATH2 = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew2.txt"; public static void main(String[] args) { FileInputStream fis; InputStreamReader isr; FileOutputStream fos; OutputStreamWriter ost; try { fis = new FileInputStream(PATH); isr = new InputStreamReader(fis,"UTF-8"); //其實這個文件并沒有但是文件輸出流會幫我們自動創建一個 fos = new FileOutputStream(PATH2); ost = new OutputStreamWriter(fos,"UTF-8"); int n = 0; char[] charArr = new char[13]; while((n = isr.read(charArr)) != -1) { ost.write(charArr, 0, n); ost.flush(); } fis.close(); isr.close(); fos.close(); ost.close(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ~~~ >[danger]讀寫的時候需要保持編碼的一致 ### 字節字符轉換緩沖流 `BufferedReader`和`BufferedWriter` ~~~java public class BufferedRWDemo { public final static String PATH = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew.txt"; public final static String PATH2 = "d:"+File.separator + "fileTest" + File.separator + "abcNew2.txt"; public static void main(String[] args) { FileInputStream fis; InputStreamReader isr; FileOutputStream fos; OutputStreamWriter ost; try { fis = new FileInputStream(PATH); isr = new InputStreamReader(fis,"UTF-8"); //其實與之前的緩沖輸入輸出流相比，這里出現的是一個三層的連接 BufferedReader br = new BufferedReader(isr); //其實這個文件并沒有但是文件輸出流會幫我們自動創建一個 fos = new FileOutputStream(PATH2); ost = new OutputStreamWriter(fos,"UTF-8"); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(ost); int n = 0; char[] charArr = new char[13]; while((n = br.read(charArr)) != -1) { bw.write(charArr, 0, n); bw.flush(); } fis.close(); isr.close(); fos.close(); ost.close(); br.close(); bw.close(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ~~~ ## 總結字符流與字節流中的類多種多樣，不可能全部講完，但是各個類的使用大多是大同小異。在字符流中使用字節流去讀寫文件，其實只是為了模擬網絡文件的讀寫操作。字符流有著自己的讀寫文件的類`FileReader`和`FileWriter`