Java | IO流

概述

Java程序中，对于数据的输入/输出操做以“流（stream）”的方式进行。

流的分类

• 按操做数据单位的不一样分为：字节流（8bit），字符流（16 bit）
• 按数据流的流向不一样分为：输入流，输出流
• 按流的角色不一样分为：节点流，处理流

关于字节流和字符流的区别：

• 读写单位不一样：字节流以字节（8bit）为单位，字符流以字符为单位，根据码表映射字符，一次可能读多个字节。
• 处理对象不一样：字节流能处理全部类型的数据（如图片、avi等），而字符流只能处理字符类型的数据。
• 字节流：一次读入或读出是8位二进制。
• 字符流：一次读入或读出是16位二进制。

输入流和输出流

• 输入流只能进行读操做
• 输出流只能进行写操做

节点流和处理流

节点流：直接从数据源或者目的地读写数据

处理流：不直接链接到数据源或目的地，而是“链接”在已存在的流（节点流或处理流）之上，经过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。

Java IO流体系

Java中IO流体系以下表所示，最基本的四个抽象基类分别是：InputStream、OutputStream、Reader、Writer。表格每一列的类都是继承与第一行的抽象基类的。

经常使用的字符流

FileReader

一般一个流的使用由如下4个步骤组成：

1. 提供File类的对象，指明要操做的文件
2. 提供具体的流
3. 根据不一样流，进行不一样的操做
4. 流的关闭操做

好比以FileReader流为例，那么它的使用步骤是：

1. 实例化File类的对象，指明要操做的文件
2. 提供具体的流，FileReader流的实例化
3. 进行数据的读入操做
4. 流的关闭操做

虽然Java IO流体系有众多的类，可是全部的流都基本按照这几个步骤来使用的。下面记录一下FileReader的使用，数据的读入操做。

@Test
    public void testFileReader() throws IOException { // 抛出异常
        // 1. 实例化File类对象，指明要操做的文件
        File file = new File("Hello.txt");
        // 2. 提供具体的流
        FileReader fr = new FileReader(file);
        // 3. 数据的读入
        // read()：返回读入的一个字符，若是达到文件末尾，那么返回-1
        int data = fr.read();
        while(data != -1){
            System.out.print((char)data);
            data = fr.read();
        }
        // 4. 流的关闭操做
        fr.close();
    }

上面例子中，经过File类实例化了一个File对象，而后将其当作参数传入了FileReader类进行实例化，以后调用read()方法进行数据的读入，最后执行流的关闭。

关于上面代码有几个须要注意的点：

• File file = new File("Hello.txt");这段代码使用的是相对路径，若是是使用IDEA进行编写的，那么这个相对路径在单元测试方法和main方法中有所区别。在单元测试方法中使用相对路径，那么相对的是模块的路径，而在main方法中相对的是项目的路径。好比，这里模块名Day07,这个模块下有文件Hello.txt，而模块位于项目JavaSenior下,那么File类实例化后的实例文件路径以下代码所示：

public class FileReaderTest {
    // 在main方法中，输出：D:\code\Java\JavaSenior\Hello.txt
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("Hello.txt");
        System.out.println(file.getAbsolutePath());
    }
    
     // 在单元测试方法中，输出：D:\code\Java\JavaSenior\Day07\Hello.txt
    @Test
    public void test4(){
        File file = new File("Hello.txt");
        System.out.println(file.getAbsolutePath());
    }
}

• 因为建立流不能被Java垃圾回收机制所处理，因此须要手动进行流的关闭操做，可是因为异常，在步骤1,2,3可能出现异常致使第4步(流的关闭)不能被执行，致使资源不能及时回收，因此为了保证资源必定能够执行关闭操做，须要使用try-catch-finally进行处理，而不建议使用抛出的方式。因此，比较规范的流使用代码应该以下：

@Test
    public void test2(){
        FileReader fr = null;
        try{
            File file = new File("Hello.txt");
            fr = new FileReader(file);
            int data;
            while ((data = fr.read()) != -1){
                System.out.println((char)data);
            }
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                if (fr != null){
                    fr.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }

• read()方法：读取单个字符。做为整数读取的字符，范围在0-65535之间（2个字节的Unicode码），若是已到达流的末尾，则返回-1。
• read(char cbuf[])：将字符存入数组，而且返回本次读取的字符数，若是到达流的末尾，则返回-1。

@Test
    public void test3()  {
        FileReader fr = null;
        try {
            // 1. File类的实例化
            File file = new File("Hello.txt");

            // 2. FileReader流的实例化
            fr = new FileReader(file);

            // 3. 读入的操做
            char[] cbuf = new char[5];
            int len;
             /*
             假如Hello.txt里的文件内容是helloworld123，这里的read(cbuf)指的是读取5个字符，
             即第一次读取hello，返回5，第二次读取world，返回5，
             第三次读取123，由于只有123了，返回3，第四次返回-1。
             因此3次循环，len变量的值为5,5,3，最后一次为-1。
             */
            while ((len = fr.read(cbuf)) != -1) {
                // 遍历操做错误的写法
//                for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
//                    System.out.println(arr[i]);
//                }
                // 正确的遍历操做一：
//                for (int i = 0; i < len; i++) {
//                    System.out.print(arr[i]);
//                }

                // 错误的写法二：
//                String str = new String(arr);
//                System.out.println(str);

                // 正确的写法二：
                String str = new String(cbuf,0,len);
                System.out.print(str);
            }
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            // 4. 流资源的关闭
            try {
                if (fr != null) {
                    fr.close();
                }
            }catch (IOException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

未完待续...