Java中IO流解析及代碼實例

Posted on 2021-07-27 by WalkonNet

I/O簡介

I/O是Input/output的縮寫，在java中，對於數據的輸入和輸出以流的方式進行。java.io包下提供瞭各種“流”類和接口，用以獲取不同種類的數據，並通過標準的方法輸入或輸出數據。

輸入輸出都是基於內存的角度來說的。輸入：讀取外部數據（磁盤、光盤等存儲設備的數據）到程序（內存）中。輸出：輸出output：將程序（內存）數據輸出到磁盤、光盤等存儲設備中。

流的分類

按操作數據單位不同分為：字節流(8 bit)，字符流(16 bit)

按數據流的流向不同分為：輸入流，輸出流

按流的角色的不同分為：節點流，處理流

節點流：直接從數據源或目的地讀寫數據。

處理流：不直接連接到數據源或目的地，而是“連接”在已存在的流（節點流或處理流）之上，通過對數據的處理為程序提供更為強大的讀寫功能。相當於是二次包裝。

抽象基類	字節流	字符流
輸入流	InputStream	Reader
輸出流	OutputStream	Writer

Java的IO流共涉及40多個類，實際上非常規則，都是從這4個抽象基類派生的。由這四個類派生出來的子類名稱都是以其父類名作為子類名後綴。

字節流和字符流常用API

InputStream

int read():從輸入流中讀取數據的下一個字節。返回0到255范圍內的int字節值。如果讀到流的末尾，則返回 -1。此方法一次隻讀一個字節，效率太低，一般不用
int read(byte[] b)：從此輸入流中將最多b.length個字節的數據保存到一個byte數組中。返回實際讀取字節長度，如果讀到流的末尾，也返回 -1。
int read(byte[] b,int off,int len):將輸入流中最多len個數據字節讀入byte數組。嘗試讀取len個字節，但讀取的字節也可能小於該值,實際讀取個數以讀取到的為準，比如長度為23個字節的內容，每次讀取5個字節，則第五次讀取流並沒處於末尾，還剩長度是3，故返回3。第六次讀取發現是末尾，則返回 -1 。一般都用此方法。
public void close() throws IOException:關閉此輸入流並釋放與該流關聯的所有系統資源,一定要關閉。

Reader

Reader和InputStream類似，就是將字節數組換成瞭字符數組
int read(); 效果與字節流一致
int read(char[] cbuf); 效果與字節流一致
int read(char[] cbuf,int off,int len)；效果與字節流一致
public void close() throws IOException；關閉此輸入流並釋放與該流關聯的所有系統資源，字符流的必須要關閉，不然會出問題

OutputStream

void write(int b) ：將指定的字節寫入此輸出流。
void write( byte[] b) ：將b.length個字節從指定的byte數組寫入此輸出流。
void write(byte[] b,int off,int len):將指定byte數組中從偏移量off開始的len個字節寫入此輸出流。
public void flush() throws IOException:刷新此輸出流並強制寫出所有緩沖的輸出字節，調用此方法指示應將這些字節立即寫入它們預期的目標。就是將緩沖的字節全部寫出到字節或字符數組中。
public void close() throws IOException:關閉此輸入流並釋放與該流關聯的所有系統資源

Writer

void write(int c)：寫入單個字符。
void write(char[] cbuf)：寫入字符數組。
void write(char[] cbuf,int off,int len) ：寫入字符數組的某一部分。從off開始，寫入len個字符
void write(String str)：寫入字符串。
void write(String str,int off,int len)：寫入字符串的某一部分。
void flush()：刷新該流的緩沖，則立即將它們寫入預期目標。
public void close() throws IOException:關閉此輸入流並釋放與該流關聯的所有系統資源

字節字符流相關操作

字節流讀取文本內容

// 讀取文本文件內容，用字節流去讀，可能會亂碼
    public void test1() {
        InputStream inputStream = null;
        try {
            inputStream = new FileInputStream("hello.txt");//相對路徑是工程路徑下
            int len;
            byte[] bytes = new byte[5];// 定義5字節長度的byte數組
            while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {// 將數據讀到byte數組中
                System.out.println(new String(bytes, 0, len)); //打印到控制臺
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (inputStream != null) {
                    inputStream.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
	}

字符流讀取文本內容

// 讀取文本文件內容，用字符流去讀，不會亂碼，最多重復	
    public void test2() {
        Reader reader = null;
        try {
            reader = new FileReader("hello.txt");
            int len;
            char[] charBuff = new char[5];
            while ((len = reader.read(charBuff)) != -1) {
//                System.out.println(new String(charBuff)); // 註意這兩行的代碼區別
                System.out.println(new String(charBuff, 0, len));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (reader != null) {
                    reader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

字節流讀取文件到輸出到指定位置

public void test3() {
        InputStream inputStream = null;
        OutputStream outputStream = null;
        try {
            inputStream = new FileInputStream("hello.txt"); // 讀取文件
            outputStream = new FileOutputStream("hello2.txt"); // 相對路徑，默認是工程路徑下
            int len;
            byte[] bytes = new byte[5];
            while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
                outputStream.write(bytes, 0, len);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (inputStream != null) {
                    inputStream.close();
                }
                if (outputStream != null){
                    outputStream.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

字符流讀取文件到輸出到指定位置

字符流讀取文件到輸出到指定位置時，如果沒有手動關閉流，則不會輸出到指定位置，需要手動flush。但是如果在finally塊中關閉瞭流，則會自動flush。在close()操作中，會幫我們flush。

public void test4() {
        Reader reader = null;
        Writer writer = null;
        try {
            reader = new FileReader("hello2.txt");
            writer = new FileWriter("hello3.txt");
            int len;
            char[] charBuff = new char[5];
            while ((len = reader.read(charBuff)) != -1) {
                writer.write(charBuff, 0, len);
//                writer.flush();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (reader != null) {
                    reader.close();
                }
                if (writer != null) { // 一定要關閉字符流，否則要手動flush
                    writer.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

註意，字符流用來處理字符串很便捷，並且隻能操作普通的文本文件，例如：.txt，.java，.c，.cpp 等語言的源代碼。尤其註意.doc,excel,ppt這些不是文本文件。字節流既可以操做文本文件，也可以操作字節文件，比如.mp3，.avi，.rmvb，mp4，.jpg，.doc，.ppt。如果用字符流來操作圖片等字節文件，生成的文件是無法打開的！

緩沖流

為瞭提高數據讀寫的速度，Java API提供瞭帶緩沖功能的流類，在使用這些流類時，會創建一個內部緩沖區數組，缺省使用 8192個字節(8Kb) 的緩沖區。

緩沖流要“套接”在相應的節點流之上，根據數據操作單位可以把緩沖流分為BufferedInputStream和ufferedOutputStream以及BufferedReader和BufferedWriter。分別對應字節緩沖流和字符緩沖流。相當於在字節和字符流上包裝瞭一下。

BufferedInputStream和BufferedOutputStream

public void test() {
        InputStream inputStream ;
        OutputStream outputStream ;
        BufferedInputStream bis = null;
        BufferedOutputStream bos = null;
        try {
            inputStream = new FileInputStream("modify.txt"); //小於8KB
            outputStream = new FileOutputStream("modify2.txt");
            bis = new BufferedInputStream(inputStream);
            bos = new BufferedOutputStream(outputStream);
            int len;
            byte[] bytes = new byte[5];
            while ((len = bis.read(bytes)) != -1) {
                bos.write(bytes, 0, len);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (bis != null) {
                    bis.close();
                }
                if (bos != null){
                    bos.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

BufferedReader和BufferedWriter

public void test2() {
        Reader reader ;
        Writer writer ;
        BufferedReader br = null;
        BufferedWriter bw = null;
        try {
            reader = new FileReader("modify.txt");
            writer = new FileWriter("modify2.txt");
            br = new BufferedReader(reader);
            bw = new BufferedWriter(writer);
            int len;
            char[] bytes = new char[5];
            while ((len = br.read(bytes)) != -1) {
                bw.write(bytes, 0, len);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (br != null) {
                    br.close();
                }
                if (bw != null){
                    bw.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

**緩沖流如果沒有手動關閉流，且讀取的文件小於底層緩存大小8KB，是不會自動寫到目標中去的，需要手動flush。**在關閉流時，隻需關閉緩沖流即可，它會自動關閉它包裝的底層節點流。

數據流

為瞭方便地操作Java語言的基本數據類型和String的數據，可以使用數據流。數據流有兩個類:DataInputStream和DataOutputStream, 別“套接”在InputStream和OutputStream子類的流上。

使用如下:

 public void test() {
        DataOutputStream dos = null;
        try {
            OutputStream outputStream = new FileOutputStream("data.txt");
            dos = new DataOutputStream(outputStream);
            dos.writeUTF("熱烈慶祝中國共產黨成立一百周年");
            dos.writeInt(100);
            dos.writeBoolean(true);
            System.out.println("成功!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (dos != null) {
                    dos.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    public void test2(){
        DataInputStream dis =  null;
        try {
            InputStream inputStream = new FileInputStream("data.txt");
            dis = new DataInputStream(inputStream);
            System.out.println(dis.readUTF()); //讀取時要按照寫入順序讀取
            System.out.println(dis.readInt());
            System.out.println(dis.readBoolean());
            System.out.println("成功!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (dis != null) {
                    dis.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

對象流

用於存儲和讀取基本數據類型數據或對象的處理流。它的強大之處就是可以把Java中的對象寫入到數據源中，也能把對象從數據源中還原回來。

序列化：用ObjectOutputStream類保存基本類型數據或對象的機制
反序列化：用ObjectInputStream類讀取基本類型數據或對象的機制
ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修飾的成員變量

序列化與反序列化的演示

先定義一個Person類,該類必須實現Serializable接口，否則序列化時會報java.io.NotSerializableException 的錯誤

package day07;
import java.io.Serializable;
import java.util.Date;
public class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -5858950242987134591L;
    private String name;
    private Integer age;
    private Date date;
    public Person(){}
    public Person(String name, Integer age, Date date) {
        this.name = name;
        this.age = age;
        this.date = date;
    }
  // getter、setter略
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                ", date=" + date +
                '}';
    }
}

序列化

    public void test() {
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            OutputStream outputStream = new FileOutputStream("person.txt"); // 創建輸出流對象，指定輸出位置
            oos = new ObjectOutputStream(outputStream); // 包裝輸出流
            oos.writeObject(new Person("張三",22,new Date())); // 序列化對象
            System.out.println("序列化成功!");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (oos!=null){
                try {
                    oos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

反序列化

public void test2() {
        ObjectInputStream ois = null;
        try {
            InputStream inputStream = new FileInputStream("person.txt");
            ois = new ObjectInputStream(inputStream);
            Person person = (Person) ois.readObject();
            System.out.println("person姓名為:" + person.getName());
            System.out.println("person年齡為:" + person.getAge());
            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日 hh時mm分ss秒");
            System.out.println("創建時間為:" + sdf.format(person.getDate()));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (ois != null) {
                try {
                    ois.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

在這裡插入圖片描述

無論如何反序列化，時間都是不變的。

總結

本篇文章就到這裡瞭，希望能給你帶來幫助，也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容！

Java中IO流解析及代碼實例

目錄

I/O簡介

字節流和字符流常用API

字節字符流相關操作

字節流讀取文本內容

字符流讀取文本內容

字節流讀取文件到輸出到指定位置

字符流讀取文件到輸出到指定位置

緩沖流

BufferedInputStream和BufferedOutputStream

BufferedReader和BufferedWriter

數據流

對象流

序列化

反序列化

總結

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I/O簡介

字節流和字符流常用API

字節字符流相關操作

字節流讀取文本內容

字符流讀取文本內容

字節流讀取文件到輸出到指定位置

字符流讀取文件到輸出到指定位置

緩沖流

BufferedInputStream和BufferedOutputStream

BufferedReader和BufferedWriter

數據流

對象流

序列化

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