Java I/O系统概述

什么是流？

流是Java I/O的基础。

当程序需要写入数据的时候，就会开启一个通向目的地设备的流。这时候我们就可以想象数据好像在这其中“流”动一样。

流的两个最基本的特性：一是它含有流质，二是它有方向。

流的分类：

按方向分：

输入流：从数据源读取数据到程序中。只能从中读取数据，而不能向其写入数据。

（io包中的输入流都继承自抽象类InputStream或Reader）输入流：从数据源读取数据到程序中。只能从中读取数据，而不能向其写入数据。 （io包中的输入流都继承自抽象类InputStream或Reader）

输出流：将数据从程序写入数据目的地。只能从中写入数据，而不能从中读取数据。

（io包中的输出流都继承自抽象类OutputStream或Writer）

按照处理数据的最小单位分：

字节流：字节流是以byte为最小单位进行数据传送。（io包中的字节流都继承自抽象类InputStream或OutputStream。）

字符流：字符流是以char为最小单位进行数据传送。（io包中的字符流都继承自抽象类Reader或者Writer。）

按照流的功能分：

节点流：节点流是可以直接从/向一个特定的数据源（例如磁盘文件、内存、网络）读/写数据的流。节点流也称低级流。

处理流：处理流不直接连接到设备，而是连接在已存在的流（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更强大的读写功能。处理流也称高级流。

所有的IO操作都由以下步骤构成：

建立流。根据数据源和具体的操作（是读取还是写入）选择流，然后建立流。通过流的建立，创建内存到数据源之间的数据通道，以传输数据。操作流。将数据读取到内存，或将内存中的数据写入数据源。关闭流。流操作结束后，释放所有与该流相关联的系统资源。

文件类

java.io包中的File类提供了管理磁盘文件和目录的基本功能。我们可以将一个File对象看成是代表一个文件或目录的名称和位置的字符串。File类有四个构造方法：

public File(String pathname)。创建一个与指定路径名关联的File对象。public File(String parent, String child)。使用指定参数创建一个File对象。参数parent代表一个目录，参数child代表在parent中的子目录或文件。public File(File parent, String child)。与上一个构造器相同，除了目录是用一个File对象而不是一个字符串来表示。public File(URI uri)。使用给定的.URI对象创建一个File对象。URI是统一资源标识符，一个文件的URI是“file:///目录/文件名”格式。

字节流

低级字节流

字节流中的主要低级流，根据其输入和输出的设备或数据源，分为三类：

对二进制文件进行读写操作的FileInputStream和FileOutputStream类，其数据源是磁盘文件。对内存缓冲区中的字节数组进行读写操作的ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream类，其数据源是内存中的字节数组。对线程管道进行读写操作的PipedInputStream和PipedOutputStream类，其数据源是线程管道。

public class Main {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubString fromPath = "C:" + File.separatorChar +"1" + File.separatorChar + "MainEnter.java";File file = new File(fromPath);String toPath = "C:" + File.separatorChar +"2" + File.separatorChar + "MainEnter.java";File file02 = new File(toPath);//判断文件是否存在if(file.exists()) {//无论文件是什么类型的文件，都可以采用字节流//推荐：对于字节码文件，或者图片，或音频，视频等等文件，我们读取时，一般采用字节流//而文本文件，采用字符流FileInputStream in = null;FileOutputStream out = null;byte[] data = new byte[1024];//定义一个数据缓冲区try {in = new FileInputStream(file);//针对该文件，创建一个对应字节输入流int lenth = 0;//代表单次读取内容的长度while((lenth = in.read(data)) != -1) {out.write(data,0,lenth);}} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}finally {//关流try {in.close();out.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}}

高级字节流

高级字节流对低级字节流进行了封装，并有许多功能的扩展。高级字节流根据其功能分为三大类：

过滤流类：过滤流类提供了额外的功能，在将数据实际写入到输出流之前对输出进行预处理，或者在读取数据之后对输入进行后期处理。过滤流类都是抽象类FilterInputStream 和 FilterOutputStream的子类。 缓冲流：包括BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream，这两个类实现了带缓冲的过滤流。数据流：包括DataInputStream 和 DataOutputStream，可以用与计算机无关的格式读写Java的基本数据类型以及String对象。计数：包括LineNumberInputStream类，允许在翻译行结束符的基础上，维护一个计数器，该计数器表明正在读取的是哪一行。推回输入流：包括PushbackInputStream类，代表一个流允许从流中读取数据，然后在需要时推回该流。打印输出流：包括PrintStream类，允许将基本类型数据打印输出到字符串流中，带有自动刷新功能。对象流：包括ObjectInputStream和ObjectOutputStream，允许直接对对象执行读写操作。合并：SequenceInputStream类可以实现两个文件的合并操作，它从两个低级流中读取数据字节，当到达流的末尾时从一个流转到另一个流 ，从而实现合并操作。

高级字节流之—缓冲流:

public class Main {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubString fromPath = "C:" + File.separatorChar + "1" + File.separatorChar + "MainEnter.java";File file = new File(fromPath);String toPath = "C:" + File.separatorChar + "2" + File.separatorChar + "MainEnter.java";File file02 = new File(toPath);// 判断文件是否存在if (file.exists()) {// 定义低级流FileInputStream in = null;FileOutputStream out = null;// 定义高级流BufferedInputStream bis = null;BufferedOutputStream bos = null;try {// 实例化低级流in = new FileInputStream(file);out = new FileOutputStream(file02);// 实例化高级流bis = new BufferedInputStream(in);bos = new BufferedOutputStream(out);// 读写文件byte[] data = new byte[1024];int lenth = 0;while ((lenth = bis.read(data)) != -1) {bos.write(data, 0, lenth);}} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();} finally {try {bos.flush();// 向文件中，写入数据in.close();out.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}}

高级字节流之数据流:

数据输入流允许应用程序以与机器无关方式，从底层输入流中读取 Java 基本数据类型,与机器无关的方式，就是用JAVA的方式

public class Main {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubString[] names = { "张帅", "徐帅", "袁帅", "胡帅", "帅胡" };// 名字int[] age = { 20, 18, 29, 19, 91 };// 年龄boolean[] marry = { true, false, true, true, false };// 结没结婚// 将上面的这些数据，写入到文件中String fromPath = "C:" + File.separatorChar + "2" + File.separatorChar + "Person";File file = new File(fromPath);if (!file.exists())// 没有文件，就创建一个文件try {file.createNewFile();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}// 定义低级输出流FileOutputStream out = null;// 定义高级数据流DataOutputStream dos = null;try {// 实例化out = new FileOutputStream(file);dos = new DataOutputStream(out);int lenth = names.length;for (int i = 0; i < lenth; i++) {dos.writeUTF(names[i]);// 以与机器无关方式使用 UTF-8 修改版编码将一个字符串写入基础输出流。dos.writeInt(age[i]);dos.writeBoolean(marry[i]);}System.out.println("我瑟吉欧椎间盘公共IP热门");} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();} finally {try {out.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}// ----------------------------------------// 使用高级数据流，读取内容// ----------------------------------------// 定义低级输入流FileInputStream in = null;// 定义高级数据流DataInputStream dis = null;try {in = new FileInputStream(file);dis = new DataInputStream(in);while(true) {System.out.println(dis.readUTF());System.out.println(dis.readInt());System.out.println(dis.readBoolean());}} catch (Exception e) {// TODO: handle exception//e.printStackTrace();}finally {try {in.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}

打印输出流:

使用字节打印输出流 ，去格式化文本文件的内容,可以让我们输出到文件中的内容，以操作系统默认的字符编码集进行编码显示

public class Main {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubString[] names = { "张帅", "徐帅", "袁帅", "胡帅", "帅胡" };// 名字int[] age = { 20, 18, 29, 19, 91 };// 年龄boolean[] marry = { true, false, true, true, false };// 结没结婚// 将上面的这些数据，写入到文件中String fromPath = "C:" + File.separatorChar + "2" + File.separatorChar + "Person.txt";File file = new File(fromPath);if (!file.exists())// 没有文件，就创建一个文件try {file.createNewFile();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}// 定义低级输出流FileOutputStream out = null;// 定义高级字节打印输出流/*** PrintStream 在进行输出，采用操作系统的默认字符编码集，来进行输出*/PrintStream ps = null;try {// 实例化out = new FileOutputStream(file);ps = new PrintStream(out);int lenth = names.length;for(int i = 0; i < lenth; i ++) {ps.print(names[i] +" ");ps.print(age[i] +" ");ps.print(marry[i] +" ");ps.println();}} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();} finally {try {out.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}

对象流:

public class StudentBean implements Serializable{*/private static final long serialVersionUID = 5453124311904581252L;/*** 数据的唯一标识*/private String id;/*** 学生名字*/private String stuName;/*** 学生年龄*/private int age;/*** 学生性别（0-女，1-男，-1 不男不女）*/private int gender;/*** 学生学号*/private String stuNo;/**自行添加下面内容：*无参构造*get/set方法*toString方法*/}

public class Main {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubString fromPath = "C:" + File.separatorChar + "2" + File.separatorChar + "students.data";File file = new File(fromPath);if(file.exists()) {//定义低级字节流FileInputStream in = null;//定义高级对象输入流ObjectInputStream ois = null;try {//实例化in = new FileInputStream(file);ois = new ObjectInputStream(in);//从文件中读取多个JAVA对象Object obj = null;while((obj = ois.readObject()) != null) {if(obj instanceof StudentBean) {StudentBean stu = (StudentBean) obj;System.out.println(stu);}}} catch (Exception e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();}finally {try {in.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}

字符流

低级字符流

字符流中的低级流包括：

对内存数组进行操作的CharArrayReader和CharArrayWriter类，与ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream类似，其数据源为内存中的字符数组。对内存中的String对象进行操作的StringReader和StringWriter类，其数据源为内存中的String对象。对线程管道进行操作的PipedReader和PipedWriter类，与PipedInputStream和PipedOutputStream类似，其数据源为线程管道。对文本文件进行读写操作的FileReader和FileWriter类，与FileInputStream和FileOutputStream类似，其数据源为磁盘文件。FileReader和FileWriter按照本地操作系统平台的默认字符编码，读写文件。

低级字符流：

public class Main {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stub//文本文件，适合使用字符流来读取、写入String fromPath = "C:" + File.separatorChar +"1" + File.separatorChar + "MainEnter.java";File file = new File(fromPath);String toPath = "C:" + File.separatorChar +"2" + File.separatorChar + "MainEnter.java";File file02 = new File(toPath);//判断文件是否存在if(file.exists()) {//声明字符输入流，字符输出流FileReader r = null;FileWriter w = null;try {//实例化字符流入流，和字符输出流r = new FileReader(file);w = new FileWriter(file02);char[] data = new char[1024];int lenth = 0;while((lenth = r.read(data)) != -1) {w.write(data, 0, lenth);System.out.println(Arrays.toString(data));}} catch (IOException e) {// TODO: handle exceptione.printStackTrace();}finally {try {r.close();w.close();} catch (IOException e) {// TODO Auto-generated catch blocke.printStackTrace();}}}}}

高级字符流

字符流中常用的高级流包括：

缓冲流：包括BufferedReader和BufferedWriter类，利用缓冲区来提高读写数据的效率。转换流：用于字节数据到字符数据之间的转换，包括InputStreamReader和OutputStreamWriter。打印输出流：包括PrintWriter类，允许将基本类型数据打印输出到字符串流中，PrintWriter带有带自动刷新（Flush）功能。