1. 字节流

1.1 IO流概述和分类

  • IO流介绍
  • IO:输入/输出(Input/Output)
  • 流:是一种抽象概念,是对数据传输的总称.也就是说数据在设备间的传输称为流,流的本质是数据传输
  • IO流就是用来处理设备间数据传输问题的.常见的应用: 文件复制; 文件上传; 文件下载
  • IO流的分类
  • 按照数据的流向
  • 输入流:读数据
  • 输出流:写数据
  • 按照数据类型来分
  • 字节流
  • 字节输入流
  • 字节输出流
  • 字符流
  • 字符输入流
  • 字符输出流
  • IO流的使用场景
  • 如果操作的是纯文本文件,优先使用字符流
  • 如果操作的是图片、视频、音频等二进制文件,优先使用字节流
  • 如果不确定文件类型,优先使用字节流.字节流是万能的流

1.2 字节流写数据

  • 字节流抽象基类
  • InputStream:这个抽象类是表示字节输入流的所有类的超类
  • OutputStream:这个抽象类是表示字节输出流的所有类的超类
  • 子类名特点:子类名称都是以其父类名作为子类名的后缀
  • 字节输出流
  • FileOutputStream(String name):创建文件输出流以指定的名称写入文件
  • 使用字节输出流写数据的步骤
  • 创建字节输出流对象(调用系统功能创建了文件,创建字节输出流对象,让字节输出流对象指向文件)
  • 调用字节输出流对象的写数据方法
  • 释放资源(关闭此文件输出流并释放与此流相关联的任何系统资源)
  • 示例代码
public class FileOutputStreamDemo01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建字节输出流对象
/*
注意点:
1.如果文件不存在,会帮我们创建
2.如果文件存在,会把文件清空
*/
//FileOutputStream(String name):创建文件输出流以指定的名称写入文件
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("myByteStream\\fos.txt");

//void write(int b):将指定的字节写入此文件输出流
fos.write(97);
// fos.write(57);
// fos.write(55);

//最后都要释放资源
//void close():关闭此文件输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
fos.close();
}
}

1.3 字节流写数据的三种方式

  • 写数据的方法分类

方法名

说明

void write(int b)

将指定的字节写入此文件输出流 一次写一个字节数据

void write(byte[] b)

将 b.length字节从指定的字节数组写入此文件输出流 一次写一个字节数组数据

void write(byte[] b, int off, int len)

将 len字节从指定的字节数组开始,从偏移量off开始写入此文件输出流 一次写一个字节数组的部分数据

  • 示例代码
public class FileOutputStreamDemo02 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//FileOutputStream(String name):创建文件输出流以指定的名称写入文件
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("myByteStream\\fos.txt");
//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 fos = new FileOutputStream(new File("myByteStream\\fos.txt"));

//void write(int b):将指定的字节写入此文件输出流
// fos.write(97);
// fos.write(98);
// fos.write(99);
// fos.write(100);
// fos.write(101);

// void write(byte[] b):将 b.length字节从指定的字节数组写入此文件输出流
// byte[] bys = {97, 98, 99, 100, 101};
//byte[] getBytes():返回字符串对应的字节数组
byte[] bys = "abcde".getBytes();
// fos.write(bys);

//void write(byte[] b, int off, int len):将 len字节从指定的字节数组开始,从偏移量off开始写入此文件输出流
// fos.write(bys,0,bys.length);
fos.write(bys,1,3);

//释放资源
fos.close();
}
}

1.4 字节流写数据的两个小问题

  • 字节流写数据如何实现换行
  • windows:\r\n
  • linux:\n
  • mac:\r
  • 字节流写数据如何实现追加写入
  • public FileOutputStream(String name,boolean append)
  • 创建文件输出流以指定的名称写入文件。如果第二个参数为true ,则字节将写入文件的末尾而不是开头
  • 示例代码
public class FileOutputStreamDemo03 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建字节输出流对象
// FileOutputStream fos = new FileOutputStream("myByteStream\\fos.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("myByteStream\\fos.txt",true);

//写数据
for (int i = 0; i < 10; i++) {
fos.write("hello".getBytes());
fos.write("\r\n".getBytes());
}

//释放资源
fos.close();
}
}

1.5 字节流写数据加异常处理

  • 异常处理格式
  • try-catch-finally
try{
可能出现异常的代码;
}catch(异常类名 变量名){
异常的处理代码;
}finally{
执行所有清除操作;
}
  • finally特点
  • 被finally控制的语句一定会执行,除非JVM退出
  • 示例代码
public class FileOutputStreamDemo04 {
public static void main(String[] args) {
//加入finally来实现释放资源
FileOutputStream fos = null;
try {
fos = new FileOutputStream("myByteStream\\fos.txt");
fos.write("hello".getBytes());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(fos != null) {
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}

1.6 字节流读数据(一次读一个字节数据)

  • 字节输入流
  • 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
  • 字节输入流读取数据的步骤
  • 创建字节输入流对象
  • 调用字节输入流对象的读数据方法
  • 释放资源
  • 示例代码
public class FileInputStreamDemo01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建字节输入流对象
//FileInputStream(String name)
FileInputStream fis = new FileInputStream("myByteStream\\fos.txt");

int by;
/*
fis.read():读数据
by=fis.read():把读取到的数据赋值给by
by != -1:判断读取到的数据是否是-1
*/
while ((by=fis.read())!=-1) {
System.out.print((char)by);
}

//释放资源
fis.close();
}
}

1.7 字节流复制文件

  • 案例需求
    把“E:\file\窗里窗外.txt”复制到模块目录下的“窗里窗外.txt” (文件可以是任意文件)
  • 实现步骤
  • 复制文本文件,其实就把文本文件的内容从一个文件中读取出来(数据源),然后写入到另一个文件中(目的地)
  • 数据源:
    E:\file\窗里窗外.txt --- 读数据 --- InputStream --- FileInputStream
  • 目的地:
    myByteStream\窗里窗外.txt --- 写数据 --- OutputStream --- FileOutputStream
  • 代码实现
public class CopyTxtDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//根据数据源创建字节输入流对象
FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\file\\窗里窗外.txt");
//根据目的地创建字节输出流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("myByteStream\\窗里窗外.txt");

//读写数据,复制文本文件(一次读取一个字节,一次写入一个字节)
int by;
while ((by=fis.read())!=-1) {
fos.write(by);
}

//释放资源
fos.close();
fis.close();
}
}

1.8 字节流读数据(一次读一个字节数组数据)

  • 一次读一个字节数组的方法
  • public int read(byte[] b):从输入流读取最多b.length个字节的数据
  • 返回的是读入缓冲区的总字节数,也就是实际的读取字节个数
  • 示例代码
public class FileInputStreamDemo02 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//创建字节输入流对象
FileInputStream fis = new FileInputStream("myByteStream\\fos.txt");

byte[] bys = new byte[1024]; //1024及其整数倍
int len;
//循环读取
while ((len=fis.read(bys))!=-1) {
System.out.print(new String(bys,0,len));
}

//释放资源
fis.close();
}
}

1.9 字节流复制文件

  • 案例需求
    把“E:\file\mn.jpg”复制到模块目录下的“mn.jpg” (文件可以是任意文件去)
  • 实现步骤
  • 根据数据源创建字节输入流对象
  • 根据目的地创建字节输出流对象
  • 读写数据,复制图片(一次读取一个字节数组,一次写入一个字节数组)
  • 释放资源
  • 代码实现
public class CopyJpgDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//根据数据源创建字节输入流对象
FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\file\\mn.jpg");
//根据目的地创建字节输出流对象
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("myByteStream\\mn.jpg");

//读写数据,复制图片(一次读取一个字节数组,一次写入一个字节数组)
byte[] bys = new byte[1024];
int len;
while ((len=fis.read(bys))!=-1) {
fos.write(bys,0,len);
}

//释放资源
fos.close();
fis.close();
}
}

2.字节缓冲流

2.1 字节缓冲流构造方法

  • 字节缓冲流介绍
  • lBufferOutputStream:该类实现缓冲输出流.通过设置这样的输出流,应用程序可以向底层输出流写入字节,而不必为写入的每个字节导致底层系统的调用
  • lBufferedInputStream:创建BufferedInputStream将创建一个内部缓冲区数组.当从流中读取或跳过字节时,内部缓冲区将根据需要从所包含的输入流中重新填充,一次很多字节
  • 构造方法:

方法名

说明

BufferedOutputStream(OutputStream out)

创建字节缓冲输出流对象

BufferedInputStream(InputStream in)

创建字节缓冲输入流对象

  • 示例代码
public class BufferStreamDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//字节缓冲输出流:BufferedOutputStream(OutputStream out)

BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("myByteStream\\bos.txt"));
//写数据
bos.write("hello\r\n".getBytes());
bos.write("world\r\n".getBytes());
//释放资源
bos.close();


//字节缓冲输入流:BufferedInputStream(InputStream in)
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("myByteStream\\bos.txt"));

//一次读取一个字节数据
// int by;
// while ((by=bis.read())!=-1) {
// System.out.print((char)by);
// }

//一次读取一个字节数组数据
byte[] bys = new byte[1024];
int len;
while ((len=bis.read(bys))!=-1) {
System.out.print(new String(bys,0,len));
}

//释放资源
bis.close();
}
}

2.2 字节缓冲流复制视频

  • 案例需求
    把“E:\file\字节流复制图片.avi”复制到模块目录下的“字节流复制图片.avi”
  • 实现步骤
  • 根据数据源创建字节输入流对象
  • 根据目的地创建字节输出流对象
  • 读写数据,复制视频
  • 释放资源
  • 代码实现
public class CopyAviDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {

//复制视频
// method1();
method2();

}

//字节缓冲流一次读写一个字节数组
public static void method2() throws IOException {
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("E:\\itcast\\字节流复制图片.avi"));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("myByteStream\\字节流复制图片.avi"));

byte[] bys = new byte[1024];
int len;
while ((len=bis.read(bys))!=-1) {
bos.write(bys,0,len);
}

bos.close();
bis.close();
}

//字节缓冲流一次读写一个字节
public static void method1() throws IOException {
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("E:\\itcast\\字节流复制图片.avi"));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("myByteStream\\字节流复制图片.avi"));

int by;
while ((by=bis.read())!=-1) {
bos.write(by);
}

bos.close();
bis.close();
}

}

3 字符流

3.1 为什么会出现字符流

  • 字符流的介绍
    由于字节流操作中文不是特别的方便,所以Java就提供字符流
    字符流 = 字节流 + 编码表
  • 中文的字节存储方式
    用字节流复制文本文件时,文本文件也会有中文,但是没有问题,原因是最终底层操作会自动进行字节拼接成中文,如何识别是中文的呢?
    汉字在存储的时候,无论选择哪种编码存储,第一个字节都是负数

3.2 编码表

  • 什么是字符集
    是一个系统支持的所有字符的集合,包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等
    l计算机要准确的存储和识别各种字符集符号,就需要进行字符编码,一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有ASCII字符集、GBXXX字符集、Unicode字符集等
  • 常见的字符集
  • ASCII字符集:
    lASCII:是基于拉丁字母的一套电脑编码系统,用于显示现代英语,主要包括控制字符(回车键、退格、换行键等)和可显示字符(英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号)
    基本的ASCII字符集,使用7位表示一个字符,共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位表示一个字符,共256字符,方便支持欧洲常用字符。是一个系统支持的所有字符的集合,包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等
  • GBXXX字符集:
    GBK:最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范,使用了双字节编码方案,共收录了21003个汉字,完全兼容GB2312标准,同时支持繁体汉字以及日韩汉字等
  • Unicode字符集:
    UTF-8编码:可以用来表示Unicode标准中任意字符,它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用 中,优先采用的编码。互联网工程工作小组(IETF)要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码
    编码规则:
    128个US-ASCII字符,只需一个字节编码
    拉丁文等字符,需要二个字节编码
    大部分常用字(含中文),使用三个字节编码
    其他极少使用的Unicode辅助字符,使用四字节编码

3.3 字符串中的编码解码问题

  • 相关方法

方法名

说明

byte[] getBytes()

使用平台的默认字符集将该 String编码为一系列字节

byte[] getBytes(String charsetName)

使用指定的字符集将该 String编码为一系列字节

String(byte[] bytes)

使用平台的默认字符集解码指定的字节数组来创建字符串

String(byte[] bytes, String charsetName)

通过指定的字符集解码指定的字节数组来创建字符串

  • 代码演示
public class StringDemo {
public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
//定义一个字符串
String s = "中国";

//byte[] bys = s.getBytes(); //[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
//byte[] bys = s.getBytes("UTF-8"); //[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
byte[] bys = s.getBytes("GBK"); //[-42, -48, -71, -6]
System.out.println(Arrays.toString(bys));

//String ss = new String(bys);
//String ss = new String(bys,"UTF-8");
String ss = new String(bys,"GBK");
System.out.println(ss);
}
}

3.4 字符流写数据

  • 介绍
    Writer: 用于写入字符流的抽象父类
    FileWriter: 用于写入字符流的常用子类
  • 构造方法

方法名

说明

FileWriter(File file)

根据给定的 File 对象构造一个 FileWriter 对象

FileWriter(File file, boolean append)

根据给定的 File 对象构造一个 FileWriter 对象

FileWriter(String fileName)

根据给定的文件名构造一个 FileWriter 对象

FileWriter(String fileName, boolean append)

根据给定的文件名以及指示是否附加写入数据的 boolean 值来构造 FileWriter 对象

  • 成员方法

方法名

说明

void write(int c)

写一个字符

void write(char[] cbuf)

写入一个字符数组

void write(char[] cbuf, int off, int len)

写入字符数组的一部分

void write(String str)

写一个字符串

void write(String str, int off, int len)

写一个字符串的一部分

  • 刷新和关闭的方法

方法名

说明

flush()

刷新流,之后还可以继续写数据

close()

关闭流,释放资源,但是在关闭之前会先刷新流。一旦关闭,就不能再写数据

  • 代码演示
public class OutputStreamWriterDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileWriter fw = new FileWriter("myCharStream\\a.txt");

//void write(int c):写一个字符
// fw.write(97);
// fw.write(98);
// fw.write(99);

//void writ(char[] cbuf):写入一个字符数组
char[] chs = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};
// fw.write(chs);

//void write(char[] cbuf, int off, int len):写入字符数组的一部分
// fw.write(chs, 0, chs.length);
// fw.write(chs, 1, 3);

//void write(String str):写一个字符串
// fw.write("abcde");

//void write(String str, int off, int len):写一个字符串的一部分
// fw.write("abcde", 0, "abcde".length());
fw.write("abcde", 1, 3);

//释放资源
fw.close();
}
}

3.5 字符流读数据

  • 介绍
    Reader: 用于读取字符流的抽象父类
    FileReader: 用于读取字符流的常用子类
  • 构造方法

方法名

说明

FileReader(File file)

在给定从中读取数据的 File 的情况下创建一个新 FileReader

FileReader(String fileName)

在给定从中读取数据的文件名的情况下创建一个新 FileReader


  • 成员方法

方法名

说明

int read()

一次读一个字符数据

int read(char[] cbuf)

一次读一个字符数组数据

  • 代码演示
public class InputStreamReaderDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {

FileReader fr = new FileReader("myCharStream\\b.txt");

//int read():一次读一个字符数据
// int ch;
// while ((ch=fr.read())!=-1) {
// System.out.print((char)ch);
// }

//int read(char[] cbuf):一次读一个字符数组数据
char[] chs = new char[1024];
int len;
while ((len = fr.read(chs)) != -1) {
System.out.print(new String(chs, 0, len));
}

//释放资源
fr.close();
}
}

3.6 字符流用户注册案例

  • 案例需求
    将键盘录入的用户名和密码保存到本地实现永久化存储
  • 实现步骤
  • 获取用户输入的用户名和密码
  • 将用户输入的用户名和密码写入到本地文件中
  • 关流,释放资源
  • 代码实现
public class CharStreamDemo8 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//需求: 将键盘录入的用户名和密码保存到本地实现永久化存储
//要求:用户名独占一行,密码独占一行

//分析:
//1,实现键盘录入,把用户名和密码录入进来
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.println("请录入用户名");
String username = sc.next();
System.out.println("请录入密码");
String password = sc.next();

//2.分别把用户名和密码写到本地文件。
FileWriter fw = new FileWriter("charstream\\a.txt");
//将用户名和密码写到文件中
fw.write(username);
//表示写出一个回车换行符 windows \r\n MacOS \r Linux \n
fw.write("\r\n");
fw.write(password);
//刷新流
fw.flush();
//3.关流,释放资源
fw.close();
}
}

3.7 字符缓冲流

  • 字符缓冲流介绍
  • BufferedWriter: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,可以指定缓冲区大小,或者可以接受默认大小。默认值足够大,可用于大多数用途
  • BufferedReader:从字符输入流读取文本,缓冲字符,以提供字符,数组和行的高效读取,可以指定缓冲区大小,或者可以使用默认大小。 默认值足够大,可用于大多数用途
  • 构造方法

方法名

说明

BufferedWriter(Writer out)

创建字符缓冲输出流对象

BufferedReader(Reader in)

创建字符缓冲输入流对象

  • 代码演示
public class BufferedStreamDemo01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//BufferedWriter(Writer out)
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myCharStream\\bw.txt"));
bw.write("hello\r\n");
bw.write("world\r\n");
bw.close();

//BufferedReader(Reader in)
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("myCharStream\\bw.txt"));

//一次读取一个字符数据
// int ch;
// while ((ch=br.read())!=-1) {
// System.out.print((char)ch);
// }

//一次读取一个字符数组数据
char[] chs = new char[1024];
int len;
while ((len=br.read(chs))!=-1) {
System.out.print(new String(chs,0,len));
}

br.close();
}
}

3.8 字符缓冲流特有功能

  • 方法介绍
    BufferedWriter:

方法名

说明

void newLine()

写一行行分隔符,行分隔符字符串由系统属性定义

BufferedReader:

方法名

说明

String readLine()

读一行文字。 结果包含行的内容的字符串,不包括任何行终止字符如果流的结尾已经到达,则为null

  • 代码演示
public class BufferedStreamDemo02 {
public static void main(String[] args) throws IOException {

//创建字符缓冲输出流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myCharStream\\bw.txt"));

//写数据
for (int i = 0; i < 10; i++) {
bw.write("hello" + i);
//bw.write("\r\n");
bw.newLine();
bw.flush();
}

//释放资源
bw.close();

//创建字符缓冲输入流
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("myCharStream\\bw.txt"));

String line;
while ((line=br.readLine())!=null) {
System.out.println(line);
}

br.close();
}
}

3.9 字符缓冲流操作文件中数据排序案例

  • 案例需求
    使用字符缓冲流读取文件中的数据,排序后再次写到本地文件
  • 实现步骤
  • 将文件中的数据读取到程序中
  • 对读取到的数据进行处理
  • 将处理后的数据添加到集合中
  • 对集合中的数据进行排序
  • 将排序后的集合中的数据写入到文件中
  • 代码实现
public class CharStreamDemo14 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//需求:读取文件中的数据,排序后再次写到本地文件
//分析:
//1.要把文件中的数据读取进来。
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("charstream\\sort.txt"));
//输出流一定不能写在这里,因为会清空文件中的内容
//BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("charstream\\sort.txt"));

String line = br.readLine();
System.out.println("读取到的数据为" + line);
br.close();

//2.按照空格进行切割
String[] split = line.split(" ");//9 1 2 5 3 10 4 6 7 8
//3.把字符串类型的数组变成int类型
int [] arr = new int[split.length];
//遍历split数组,可以进行类型转换。
for (int i = 0; i < split.length; i++) {
String smallStr = split[i];
//类型转换
int number = Integer.parseInt(smallStr);
//把转换后的结果存入到arr中
arr[i] = number;
}
//4.排序
Arrays.sort(arr);
System.out.println(Arrays.toString(arr));

//5.把排序之后结果写回到本地 1 2 3 4...
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("charstream\\sort.txt"));
//写出
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
bw.write(arr[i] + " ");
bw.flush();
}
//释放资源
bw.close();

}
}

3.10 IO流小结

  • IO流小结

IO流中的字节流和字符流简单了解_字节流