深入理解 IO 流（第一篇）

作者：JAVA活菩萨

2022 年 8 月 02 日
本文字数：8390 字
阅读完需：约 28 分钟

目录聾字节输入流 FileInputStream

1.FileInputStream 初步理解

2.FileInputStream 常用方法

聾字节输出流 FileOutputStream

聾FileReader && FileWriter && 普通文件拷贝

1.字符输入流 FileReader

2.字符输出流 FileWriter

聾IO 流理论概述 1.什么是 IO:heart:什么是 IO？IO 有什么用？

:star:️ I 代表 Input ，把硬盘里的文件放到内存里，就叫做输入(Input)，也就是读

:star:️ O 代表 Output ，把内存里的文件放到硬盘里，就叫做输出(Output)，也就是写

:heart:通过 IO 流可以完成文件的读和写！并且读和写都是以内存为参照的！

2.IO 流的分类:heart:IO 流的分类？有多种分类方式：

:star:️第一种方式是按照流的方向进行分类（以内存作为参照物）：

（1）往内存中去，叫做输入(Input)。或者叫做读(Read)。

（2）从内存中出来，叫做输出(Output)。或者叫做写(Write)。

:star:️另一种方式是按照读取数据方式不同进行分类：

（1）有的流是按照字节的方式读取数据，一次读取 1 个字节 byte，等同于一次读取 8 个二进制位。这种流是万能的，什么类型的文件都可以读取。包括：文本文件，图片，声音文件，视频文件等....

例：假设文件 file1.txt，采用字节流的话是这样读的：

a 中国 bc 张三 fe

第一次读：一个字节，正好读到'a'

第二次读：一个字节，正好读到'中'字符的一半。

第三次读：一个字节，正好读到'中'字符的另外一半。

（2）有的流是按照字符的方式读取数据，一次读取一个字符，这种流是为了方便读取

普通文本文件而存在的，这种流不能读取：图片、声音、视频等文件。只能读取纯文本文件，连 word 文件都无法读取。

例：假设文件 file1.txt，采用字符流的话是这样读的：

a 中国 bc 张三 fe

第一次读：'a'字符（'a'字符在 windows 系统中占用 1 个字节。）

第二次读：'中'字符（'中'字符在 windows 系统中占用 2 个字节。）

:star:️综上所述：流的分类

（1）输入流、输出流

（2）字节流、字符流

3.流的四大家族:heart:Java 中的 IO 流都已经写好了，我们最主要还是掌握，在 java 中已经提供了哪些流，每个流的特点是什么，每个流对象上的常用方法有哪些

:star:️java 中所有的流都是在：

java.io.*

;

:star:️ java 中主要还是研究：怎么 new 流对象？调用流对象的哪个方法是读？哪个方法是写？

:heart:java IO 流这块有四大家族：

:star:️四大家族的四个首领：（都是抽象类 (abstract class)）

java.io.InputStream 字节输入流（读）

java.io.OutputStream

字节输出流（写）

java.io.Reader 字符输入流（读）

java.io.Writer 字符输出流（写）

:star:️ 所有的流都实现了：

（1） java.io.Closeable 接口，都是可关闭的，都有 close()方法。

（2）流，毕竟是一个管道，这个是内存和硬盘之间的通道，用完之后一定要关闭，

不然会耗费(占用)很多资源。养成好习惯，用完流一定要关闭。

:star:️ 所有的输出流都实现了：

（1） java.io.Flushable 接口，都是可刷新的，都有 flush()方法。

（2）养成一个好习惯，输出流在最终输出之后，一定要记得 flush()刷新一下，

这个刷新表示将通道/管道当中剩余未输出的数据强行输出完（清空管道），

（3）注意：刷新的作用就是清空管道；如果没有 flush()可能会导致丢失数据。

:heart: 注意：在 java 中只要“类名”以 Stream 结尾的都是字节流。以“Reader/Writer”结尾的都是字符流。

4.需要掌握的十六个流:heart:java.io 包下需要掌握的流有 16 个：:star:️文件专属：

java.io.FileInputStream（掌握）

java.io.FileOutputStream（掌握）

java.io.FileReader

java.io.FileWriter

:star:️转换流：（将字节流转换成字符流）

java.io.InputStreamReader

java.io.OutputStreamWriter

:star:️缓冲流专属：

java.io.BufferedReader

java.io.BufferedWriter

java.io.BufferedInputStream

java.io.BufferedOutputStream

:star:️数据流专属：

java.io.DataInputStream

java.io.DataOutputStream

:star:️标准输出流：

java.io.PrintWriter

java.io.PrintStream（掌握）

:star:️对象专属流：

java.io.ObjectInputStream（掌握）

java.io.ObjectOutputStream（掌握）

聾字节输入流 FileInputStream1.FileInputStream 初步理解:star:️java.io.FileInputStream:

1、文件字节输入流，万能的，任何类型的文件都可以采用这个流来读。

2、字节的方式，完成输入的操作，完成读的操作（硬盘---> 内存）

3、调用 read()方法进行读，返回的是 int 类型(字符对应的 ASCII 码）；没有元素的话，返回的是-1

package com.bjpowernode.java.io;

import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.IOException;

public class FileInputStreamTest01 {public static void main(String[] args) {// 创建文件字节输入流对象// 文件路径：//C:\Java 学习\temp.txt//（里面存的是 abc，IDEA 会自动把\编程\，因为 java 中\表示转义）// FileInputStream 这个方法会抛出异常，父类是 Exception，属于编译时异常，需要处理 FileInputStream fis = null; //写到外面，主要是为了 finally 里面能够调用 try { //C:/Java 学习/temp.txt，路径写成这样也是可以的 fis = new FileInputStream("C:\Java 学习\temp.txt");//1、读文件，从此输入流中读取一个字节 int readDate = fis.read();System.out.println(readDate); //97

        readDate = fis.read();        System.out.println(readDate); //98
        readDate = fis.read();        System.out.println(readDate); //99
        readDate = fis.read();        System.out.println(readDate); //-1；最终没数据了，就返回-1                //2、循环读       while(true){           int readDate1 = fis.read();           if(readDate1 == -1){ // 没有数据返回的是-1               break;           }           System.out.println(readDate1);       }
        //3、优化while        int readDate1 = 0;        while((readDate1 = fis.read()) != -1){            System.out.println(readDate1);        }
    } catch (FileNotFoundException e) {        e.printStackTrace();    } catch (IOException e) { //read时候，补充的异常处理        e.printStackTrace();    } finally {        // 加上finally关键字，无论最终有没有异常，都需要关闭这个流        // 在finally语句块当中确保流一定关闭        if (fis != null) { //生成这个的快捷键ifn            // 关闭流的前提，流不是null；是空没必要关闭            try {                fis.close(); //有异常，try...catch            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

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}:star:️分析上面这个程序的缺点：

（1）一次读取一个字节 byte，这样内存和硬盘交互太频繁，基本上时间/资源都耗费在交互上面了。所以能不能一次读取多个字节呢？答案是可以的。

（2） int read(byte[] b) ；一次最多读取 b.length 个字节。

减少硬盘和内存的交互，提高程序的执行效率；往 byte[]数组当中读。

（3）这里我们不在使用绝对路径，而是相对路径；那么 IDEA 默认的路径是什么呢？

工程 Project 的根就是 IDEA 的默认当前路径；package com.bjpowernode.java.io;

import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.IOException;

public class FileInputStreamTest02 {public static void main(String[] args) {FileInputStream fis = null;try {// 我们写成相对路径方式，在这里要先理解在 IDEA 默认的当前路径是哪里？// 工程 Project 的根就是 IDEA 的默认当前路径；例如我的：C:\Users\86177\IdeaProjects\JavaSe1//fis = new FileInputStream("tempfile.txt"); //这是在工程下面的 tempfile.txt// 如果是 day06 模块下的 src 包下有一个 tempfile.txt，怎么调用呢？fis = new FileInputStream("day06/src/tempfile.txt"); //存放的是 abcdef

        // 开始读，采用byte数组，一次读取多个字节。最多读取“数组.length”个字节。        byte[] bytes = new byte[4];  准备一个4个长度的byte数组，一次最多读取4个字节
       /* 1、普通打印       int readCount = fis.read(bytes); // 返回的是当前的读取到的字节数量。（不是字节本身）        System.out.println(readCount); // 4;第一次读到了4个字节        //System.out.println(new String(bytes)); //abcd，将字符数组全部转换成字符串        // 实际上应该读到多少个，就转换多少个        System.out.println(new String(bytes,0,readCount)); // abcd
        readCount = fis.read(bytes);        System.out.println(readCount); // 2;第二次只能读取到2个字节        //System.out.println(new String(bytes)); //efcd，将字符数组全部转换成字符串，这里就出了问题        System.out.println(new String(bytes,0,readCount)); //ef
        readCount = fis.read(bytes);        System.out.println(readCount); //1个字节都没有读取到返回-1*/

       //2、 写成循环        while(true){            int readCount = fis.read(bytes);            if(readCount == -1){                break;            }            System.out.print(new String(bytes,0,readCount)); // abcdef        }
        //3、 代码优化       int readCount = 0;        while((readCount = fis.read(bytes)) != -1){            // 将读取到的将字符数组全部转换成字符串            System.out.print(new String(bytes,0,readCount)); // abcdef        }
    } catch (FileNotFoundException e) {        e.printStackTrace();    } catch (IOException e) {        e.printStackTrace();    }finally{        if (fis != null) {            try {                fis.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }
}

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}2.FileInputStream 常用方法:heart:FileInputStream 类的其它常用方法：:star: int available() ：返回流当中剩余的没有读到的字节数量

:star: long skip(long n) ：跳过几个字节不读

package com.bjpowernode.java.io;

import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.IOException;

public class FileInputStreamTest03 {public static void main(String[] args) {FileInputStream fis = null;try {fis = new FileInputStream("tempfile.txt"); // 存的 abcdef// 先读一个字节 int readByte = fis.read();System.out.println(readByte); // 97//1、available 方法，还剩下多少字节 System.out.println(fis.available()); // 5，还剩下 5 个字节// available 方法有什么用？// 我们知道当前有的字节数，就不用使用循环了，直接指定当前长度就行// 这种方式不太适合太大的文件，因为 byte[]数组不能太大。byte[] bytes = new byte[fis.available()]; //不需要循环，直接读一次就行 int readCount = fis.read(bytes);System.out.println(new String(bytes,0,readCount));

        // 2、skip方法，跳过几个字节        fis = new FileInputStream("tempfile.txt");        // 跳过3个字节        fis.skip(3);        System.out.println(fis.read()); //100（d）

    } catch (FileNotFoundException e) {        e.printStackTrace();    } catch (IOException e) {        e.printStackTrace();    } finally {        try {            fis.close();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

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}聾字节输出流 FileOutputStream:heart:文件字节输出流，从内存到硬盘，负责写；怎么写呢？

:star:如果当前文件不存在，会自动创建！

:star:如果当前文件已经存在，会把原来文件的内容进行清空覆盖！

:star:后面的参数直接跟的是 byte 数组；

:star:如果是字符串，字符串转字节数组需要用 getBytes()方法，把字符串转换成 byte 数组；而把 byte 数组转换成字符串用的是 new String(byte 数组)

package com.bjpowernode.java.io;

import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;

public class FileOutputStreamTest01 {public static void main(String[] args) {FileOutputStream fos = null;try {//1、 myfile 文件如果不存在的时候会自动新建！// 这种方式谨慎使用，会先将原文件清空，然后重新写入。fos = new FileOutputStream("myfile");

        //2、以追加的方式在文件末尾写入。不会清空原文件内容。        fos = new FileOutputStream("myfile",true);
        //3、开始写，写到数组里        byte[] bytes = {97,98,99,100};        fos.write(bytes); // 写进去abcd
        //4、将byte数组的一部分写出        fos.write(bytes,0,2); //写进去ab
        //5、写一个字符串，然后把字符串转换成byte数组        String s = "我是一个中国人！";        //将一个字符串转换成byte数组        byte[] byts = s.getBytes();        fos.write(byts); //写进去“我是一个中国人！”
        //6、写完之后一定要刷新        fos.flush();    } catch (FileNotFoundException e) {        e.printStackTrace();    } catch (IOException e) {        e.printStackTrace();    } finally {        if (fos != null) {            try {                fos.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

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}聾任意文件拷贝有了上面的输入流和输出流学习，我们是不是就可以尝试完成一个文件拷贝的功能，无非就是读、写的结合应用，下面我们先看一下原理图：

:star:使用 FileInputStream + FileOutputStream 完成文件的拷贝。

:star:拷贝的过程应该是一边读，一边写。

:star:使用字节流拷贝文件的时候，文件类型随意，什么样的文件都能拷贝。

package com.bjpowernode.java.io;

import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;

public class CopyTest {public static void main(String[] args) {FileInputStream fis = null;FileOutputStream fos = null;try {//1、创建一个输入流对象 fis = new FileInputStream("C:\Java 学习\javaSE 学习\2.JavaSE 初学习笔记\2.第一章：Java 环境搭建\HelloWorld.java");//2、创建一个输出流对象 fos = new FileOutputStream("C:\Java 学习\HelloWorld.java");

        //3、 最核心的部分：一边读，一边写        byte[] bytes = new byte[1024 * 1024]; // 1MB（一次最多拷贝1MB。）        int readCount = 0;        while((readCount = fis.read(bytes)) != -1) {            fos.write(bytes, 0, readCount);        }
        //4、 刷新，输出流最后要刷新        fos.flush();    } catch (FileNotFoundException e) {        e.printStackTrace();    } catch (IOException e) {        e.printStackTrace();    } finally {        // 分开try，不要一起try。        // 一起try的时候，其中一个出现异常，可能会影响到另一个流的关闭。        if (fos != null) {            try {                fos.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }        if (fis != null) {            try {                fis.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

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}聾FileReader && FileWriter &&普通文件拷贝 1.字符输入流 FileReader（1）对于字符输入输出流 FileReader 和 FileWriter 的用法，与字节输入输出流 FileInputStream 和 FileOutputStream 的用法很相似；后者我们已经学过使用 byte 数组，前者是使用 char 数组！

（2）FileReader：文件字符输入流，只能读取普通文本。读取文本内容时，比较方便，快捷。

package com.bjpowernode.java.io;

import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileReader;import java.io.IOException;

public class FileReaderTest01 {public static void main(String[] args) {FileReader reader = null;try {// 创建文件字符输入流 reader = new FileReader("C:\Java 学习\javaSE 学习\2.JavaSE 初学习笔记\2.第一章：Java 环境搭建\HelloWorld.java");// 开始读 char[] chars = new char[4]; // 一次读取 4 个字符

        // 第一种方法       int readCount = 0;        while((readCount = reader.read(chars)) != -1){            System.out.print(new String(chars,0,readCount));        }
        // 补充        // reader.read(chars); // 往char数组中读                // 按照字符的方式读取，一次读取一个字符        for(char c :chars){            System.out.println(c);        }
    } catch (FileNotFoundException e) {        e.printStackTrace();    } catch (IOException e) {        e.printStackTrace();    } finally {        if (reader != null) {            try {                reader.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }
}

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}2.字符输出流 FileWriter（1）FileWriter：文件字符输出流，写；只能输出普通文本！例如：图片、声音、视频、word 文件等，都不可以！

（2）后面的参数直接跟的是 char 数组；也可以直接跟字符串！

package com.bjpowernode.java.io;

import java.io.FileWriter;import java.io.IOException;

public class FileWriterTest01 {public static void main(String[] args) {FileWriter writer = null;try {//1、创建文件字符输出流对象 writer = new FileWriter("file",true); //file，没有会自动创建

        //2、 开始写        char[] chars = {'我','是','中','国','人'};        // 写整个数组的内容        writer.write(chars);        // 也可以只写数组的一部分        writer.write(chars,0,2);        // 后面也可以直接跟字符串        writer.write("\n"); // 换行        writer.write("我很骄傲");
        //3、 刷新        writer.flush();    } catch (IOException e) {        e.printStackTrace();    }finally{        if (writer != null) {            try {                writer.close();            } catch (IOException e) {                e.printStackTrace();            }        }    }}

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}3.普通文件拷贝使用 FileReader 和 FileWriter 进行拷贝，只能拷贝“普通文本”文件（能用记事本编辑的）！

package com.bjpowernode.java.io;

import java.io.*;

public class CopyTest02 {public static void main(String[] args) {FileReader reader = null;FileWriter writer = null;

    {        try {            // 创建字符输入流            reader = new FileReader("file");            // 创建字符输出流            writer = new FileWriter("myfile");
            // 边读边写            char[] chars = new char[1024*1024]; // 1MB            int readCount = 0;            while((readCount = reader.read(chars)) != -1){                writer.write(chars,0,readCount);            }
            // 刷新            writer.flush();        } catch (FileNotFoundException e) {            e.printStackTrace();        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }finally {            if (reader != null) {                try {                    reader.close();                } catch (IOException e) {                    e.printStackTrace();                }            }            if(writer != null){                try {                    writer.close();                } catch (IOException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }    }}

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}结束语今天的分享就到这里啦！快快通过下方链接注册加入刷题大军吧！各种大厂面试真题在等你哦！

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