小师妹学 JavaIO 之: 文件写入那些事

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发布于: 2020 年 06 月 09 日
简介小师妹又对F师兄提了一大堆奇奇怪怪的需求，要格式化输出，要特定的编码输出，要自己定位输出，什么？还要阅后即焚？大家看F师兄怎么一一接招吧。
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字符输出和字节输出小师妹：F师兄，上次你的IO讲到了一半，文件读取是基本上讲完了，但是文件的写入还没有讲，什么时候给小师妹我再科普科普？
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小师妹：F师兄，你知道我这个人一直以来都是勤奋好学的典范，是老师们眼中的好学生,同学们心中的好榜样,父母身边乖巧的好孩子。在我永攀科学高峰的时候，居然发现还有一半的知识没有获取，真是让我扼腕叹息，F师兄，快快把知识传给我吧。
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小师妹你的请求，师兄我自当尽力办到，但是我怎么记得上次讲IO文件读取已经过了好几天了，怎么今天你才来找我。
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小师妹红着脸：F师兄，这不是使用的时候遇到了点问题，才想找你把知识再复习一遍。
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那先把输出类的结构再过一遍：
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上面就是输出的两大系统了：Writer和OutputStream。
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Writer主要针对于字符，而Stream主要针对Bytes。
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Writer中最最常用的就是FileWriter和BufferedWriter,我们看下一个最基本写入的例子：
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public void useBufferedWriter() throws IOException {
        String content = "www.flydean.com";
        File file = new File("src/main/resources/www.flydean.com");
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        FileWriter fw = new FileWriter(file);
        try(BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw)){
            bw.write(content);
        }
    }
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BufferedWriter是对FileWriter的封装，它提供了一定的buffer机制，可以提高写入的效率。
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其实BufferedWriter提供了三种写入的方式：
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public void write(int c)
public void write(char cbuf[], int off, int len)
public void write(String s, int off, int len)
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第一个方法传入一个int，第二个方法传入字符数组和开始读取的位置和长度，第三个方法传入字符串和开始读取的位置和长度。是不是很简单，完全可以理解？
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小师妹：不对呀，F师兄，后面两个方法的参数，不管是char和String都是字符我可以理解，第一个方法传入int是什么鬼？
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小师妹，之前跟你讲的道理是不是都忘记的差不多了，int的底层存储是bytes,char和String的底层存储也是bytes，我们把int和char做个强制转换就行了。我们看下是怎么转换的：
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public void write(int c) throws IOException {
        synchronized (lock) {
            ensureOpen();
            if (nextChar >= nChars)
                flushBuffer();
            cb[nextChar++] = (char) c;
        }
    }
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还记得int需要占用多少个字节吗？4个，char需要占用2个字节。这样强制从int转换到char会有精度丢失的问题，只会保留低位的2个字节的数据，高位的两个字节的数据会被丢弃，这个需要在使用中注意。
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看完Writer，我们再来看看Stream：
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public void useFileOutputStream() throws IOException {
        String str = "www.flydean.com";
        try(FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("src/main/resources/www.flydean.com");
            BufferedOutputStream bufferedOutputStream= new BufferedOutputStream(outputStream)){
            byte[] strToBytes = str.getBytes();
            bufferedOutputStream.write(strToBytes);
        }
    }
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跟Writer一样，BufferedOutputStream也是对FileOutputStream的封装，我们看下BufferedOutputStream中提供的write方法：
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public synchronized void write(int b)
public synchronized void write(byte b[], int off, int len)
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比较一下和Writer的区别，BufferedOutputStream的方法是synchronized的，并且BufferedOutputStream是直接对byte进行操作的。
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第一个write方法传入int参数也是需要进行截取的，不过这次是从int转换成byte。
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格式化输出小师妹：F师兄，我们经常用的System.out.println可以直接向标准输出中输出格式化过后的字符串，文件的写入是不是也有类似的功能呢？
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肯定有，PrintWriter就是做格式化输出用的：
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public void usePrintWriter() throws IOException {
        FileWriter fileWriter = new FileWriter("src/main/resources/www.flydean.com");
        try(PrintWriter printWriter = new PrintWriter(fileWriter)){
            printWriter.print("www.flydean.com");
            printWriter.printf("程序那些事 %s ", "非常棒");
        }
    }
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输出其他对象小师妹：F师兄，我们看到可以输出String，char还有Byte，那可不可以输出Integer,Long等基础类型呢？
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可以的，使用DataOutputStream就可以做到：
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public void useDataOutPutStream()
            throws IOException {
        String value = "www.flydean.com";
        try(FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src/main/resources/www.flydean.com")){
            DataOutputStream outStream = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(fos));
            outStream.writeUTF(value);
        }
    }
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DataOutputStream提供了writeLong,writeDouble,writeFloat等等方法，还可以writeUTF！
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在特定的位置写入小师妹：F师兄，有时候我们不需要每次都从头开始写入到文件，能不能自定义在什么位置写入呢？
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使用RandomAccessFile就可以了：
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public void useRandomAccess() throws IOException {
        try(RandomAccessFile writer = new RandomAccessFile("src/main/resources/www.flydean.com", "rw")){
            writer.seek(100);
            writer.writeInt(50);
        }
    }
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RandomAccessFile可以通过seek来定位，然后通过write方法从指定的位置写入。
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给文件加锁小师妹：F师兄，最后还有一个问题，怎么保证我在进行文件写的时候别人不会覆盖我写的内容，不会产生冲突呢？
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FileChannel可以调用tryLock方法来获得一个FileLock锁，通过这个锁，我们可以控制文件的访问。
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public void useFileLock()
            throws IOException {
        try(RandomAccessFile stream = new RandomAccessFile("src/main/resources/www.flydean.com", "rw");
        FileChannel channel = stream.getChannel()){
            FileLock lock = null;
            try {
                lock = channel.tryLock();
            } catch (final OverlappingFileLockException e) {
                stream.close();
                channel.close();
            }
            stream.writeChars("www.flydean.com");
            lock.release();
        }
    }
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总结今天给小师妹讲了好多种文件的写的方法，够她学习一阵子了。
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本文的例子https://github.com/ddean2009/learn-java-io-nio
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本文作者：flydean程序那些事
本文链接：http://www.flydean.com/io-file-writer/
本文来源：flydean的博客
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