一.概念 

     FileInputStream和FileOutputStream 是一对继承与InputStream和OutputStream的类,用于本地文件读写,按二进制格式读写并且顺序读写,读和写的文件流要区分开,即分别创建不同文件流对象。 

二.记住in和out

    死记硬背型:

   不管你从磁盘读,从网络读,或者从键盘读,读到内存,就是InputStream

   不管你写入磁盘,写入网络,或者写到屏幕,都是OuputStream。

   理解型:

   有些人经常遇到InputStream、OuputStream,不知道哪是写出,哪个是写入,其实我们只要记住以内存为中心以及流的流向,就能很容易记住。

    来个场景让你理解下:

    如果我们往硬盘上写文件,用in还是out?从字面看,写文件啊,存储啊,必须是in啊,但是你没注意到数据流方向是从 内存---->硬盘,前面说了,以内存为中心,这是一种写出数据,对应的out,相反从硬盘读数据,数据流方向是从硬盘---->内存,所以得用in。

三.类构造解析:

    FileInputStream和FileOutputStream作为文件流输入\输出对象,顾名思义,必然离不开File对象(不懂的参照上一篇)。

FileInputStream

首先看一下 FileInputStream的构造函数:

FileInputStream(String name);
FileInputStream(File file);
FileInputStream(FileDescriptor fdObj);

从上面可以看出可以分别为File对象、字符串、FileDescriptor对象为参数构造FileInputStream对象。

 然后看一下FileInputStream的主要方法:

read();
read(byte b[]);
read(byte b[], int off, int len);
close();

官方API解释:

1.read() :  从输入流中读取数据的下一个字节,返回0到255范围内的int字节值。如果因为已经到达流末尾而没有可用的字节,则返回-1。在输入数据可用、检测到流末尾或者抛出异常前,此方法一直阻塞。

2.read(byte[] b) :  从输入流中读取一定数量的字节,并将其存储在缓冲区数组 b 中。以整数形式返回实际读取的字节数。在输入数据可用、检测到文件末尾或者抛出异常前,此方法一直阻塞。

如果 b 的长度为 0,则不读取任何字节并返回 0;否则,尝试读取至少一个字节。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节,则返回值 -1;否则,至少读取一个字节并将其存储在 b 中。

将读取的第一个字节存储在元素 b[0] 中,下一个存储在 b[1] 中,依次类推。读取的字节数最多等于b 的长度。设 k 为实际读取的字节数;这些字节将存储在 b[0] 到 b[k-1] 的元素中,不影响 b[k] 到b[b.length-1] 的元素。

3.read(byte[] b,int off,int len):将输入流中最多 len 个数据字节读入字节数组。尝试读取多达 len 字节,但可能读取较少数量。以整数形式返回实际读取的字节数。在输入数据可用、检测到流的末尾或者抛出异常前,此方法一直阻塞。

如果 b 为 null,则抛出 NullPointerException

如果 off 为负,或 len 为负,或 off+len 大于数组 b 的长度,则抛出 IndexOutOfBoundsException

如果 len 为 0,则没有字节可读且返回 0;否则,要尝试读取至少一个字节。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节,则返回值 -1;否则,至少可以读取一个字节并将其存储在 b 中。

将读取的第一个字节存储在元素 b[off] 中,下一个存储在 b[off+1] 中,依次类推。读取的字节数最多等于len。让 k 为实际读取的字节数;这些字节将存储在元素 b[off] 至 b[off+k-1] 之间,其余元素 b[off+k] 至b[off+len-1] 不受影响。

在任何情况下,元素 b[0] 至 b[off] 和元素 b[off+len] 至 b[b.length-1] 都不会受到影响。

如果不是因为流位于文件末尾而无法读取第一个字节,则抛出 IOException。特别是,如果输入流已关闭,则抛出 IOException

类 InputStream 的 read(b, off, len) 方法只重复调用方法 read()。如果第一个这样的调用导致IOException,则从对 read(b, off, len) 方法的调用中返回该异常。如果对 read() 的任何后续调用导致IOException,则该异常会被捕获并将发生异常时的位置视为文件的末尾;到达该点时读取的字节存储在 b 中并返回发生异常之前读取的字节数。建议让子类提供此方法的更有效的实现。

以上是3种read方法的详细介绍,下面我们来用代码解释一下:

㈠read()的用法

创建文件test.txt,里面我们只放入一个1,然后我们用FileinputStream读取。

public static void main(String[] args) {
		try {
		File file=new File("D:/test.txt");
		FileInputStream input = new FileInputStream(file);
            for(int i=1;i<=3;i++){
            	System.out.println(input.read());
             }
               input.close();
			} catch (FileNotFoundException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
	}
--------------打印结果
49
-1
-1

我们来解读一下打印结果:

  1. read()方法是每调用一次,就从FileInputStream中读取一个字节。

  2. ANSI编码中,1只占用一个字节并且1的Ascii码为49。

  3. 返回下一个数据字节,如果已达到文件末尾,返回-1。

    我们来画个图来解释下read读数据时的移动原理。

    wKiom1ekUjvyz16bAAAzuqlEtMU516.png

    注意:如果文件的编码方式不同,则上面打印结果会存在不同,因为不同的文件类型可能存在文件头

    附:文本文件各格式文件头:ANSI类型:什么都没有,UTF-8类型:EF  BB  BF,UNICODE类型:FF FE,UNICODE BIG ENDIAN类型:FE FF

read(byte[])的用法

创建文件test.txt,里面我们只放入1234567890,然后我们用FileinputStream读取。

public static void main(String[] args) {
		try {
		File file=new File("D:/test.txt");
		byte[] b=new byte[3];
		FileInputStream input = new FileInputStream(file);
            for(int i=1;i<=5;i++){
            	System.out.println(input.read(b)+"---------"+Arrays.toString(b));
             }
               input.close();
			} catch (FileNotFoundException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
	}
--------------打印结果
3---------[49, 50, 51]
3---------[52, 53, 54]
3---------[55, 56, 57]
1---------[48, 56, 57]
-1---------[48, 56, 57]

从打印结果进行分析:

  1. read(byte[])方法是每次将b.length个字节的数据读入一个byte数据组中。

  2. 返回读入缓冲的字节总数,如果因为已经到达文件末尾而没有更多的数据,则返回-1。

这里可能有一些同学会有疑问,第四次调用read(byte[])时,已经达到尾部,这时候应该是返回-1,这样不就导致最后一个数字读取不了吗,这个疑问让我们来看一下源码:

 public int read(byte b[]) throws IOException {
        Object traceContext = IoTrace.fileReadBegin(path);
        int bytesRead = 0;
        try {
            bytesRead = readBytes(b, 0, b.length);//调用下面方法
        } finally {
            IoTrace.fileReadEnd(traceContext, bytesRead == -1 ? 0 : bytesRead);
        }
        return bytesRead;
    }


-------------------------分割-----------------
public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {  
if (b == null) {  
    throw new NullPointerException();  
} else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) {  
    throw new IndexOutOfBoundsException();  
} else if (len == 0) {  
    return 0;  
}  
  
<strong>int c = read();  
if (c == -1) {  
    return -1;  
}  
b[off] = (byte)c;  
  
int i = 1;  
try {  
    for (; i < len ; i++) {  
    c = read();  
    if (c == -1) {  
        break;  
    }  
    b[off + i] = (byte)c;  
    }  
} catch (IOException ee) {  
}</strong>  
return i;  
   }

从上代码可以看出,如果在某次读取时,指针开始不是指向文件末尾,则会去执行循环,如果执行循环的过程中指针到达末尾,则直接跳出循环,返回byte数组。


read(byte[] b,int off,int len)的用法

 见上面代码。

注意点:

因为read()每次执行都读取一个字节,中文经常在文件中占用两个字节,所以在调用read()方法的次数最好是偶数次,同理read(byte[])中数组的长度为偶数。

FileOutputStream

  FileOutputStream是从内存将数据读入文件的对象。

首先看一下构造函数

FileOutputStream(String name);
FileOutputStream(String name, boolean append);
FileOutputStream(File file);
FileOutputStream(File file, boolean append);

 从源码可以看出所有构造函数最后都是FileOutputStream(File file, boolean append);这个构造函数,boolean append这个参数决定你是否将读出的内容追加到目标文件的末尾,没这个参数的构造器默认是false。

其次来看一看方法

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

这三种方法主要是配合FileInputStream使用,这里我不做详细介绍了

附上实例:

public static void main(String[] args) {
		try {
		   File file=new File("D:/test.txt");
		    File file1=new File("D:/test1.txt");
		    byte[] b=new byte[1024];
		    FileInputStream input = new FileInputStream(file);
			FileOutputStream out = new FileOutputStream(file1,true);
			int i=0;
			long startTime=System.currentTimeMillis();
            while((i=input.read(b))>0){
            	out.write(b);
            }
			long endTime=System.currentTimeMillis();
            System.out.println("共消耗"+(endTime-startTime));
            input.close();
			} catch (FileNotFoundException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			} catch (IOException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
	}
	}

最后我们来说一下,read()与read(byte[]),write(int b)与write(byte b[])之间是存在效率问题的,相对来说,大文件情况下,数组读写缓存有较高的效率。


以上是我的总结,如果存在错误或者有不理解的地方,欢迎留言。