13 IO流：字节流、字符流、缓冲流、文件复制（字节/字符/缓冲区）、字符转换流、打印流、IO框架（黑马Java视频笔记）

IO流 >> 读写数据的方案

• 用于数据的读写（文件中的数据、网络中的数据…）

1. 认识IO流

• I：Input，输入流，负责把数据读到内存中去
• O：Output，输出流，负责写数据

1）IO流的分类

2）IO流的体系

• 字节输入流 InputStream（读字节数据）
• 字节输出流 Output Stream（写字节数据）
• 字符输入流 Reader（读字符数据）
• 字符输出流 Writer（写字符数据）

2. 文件字节输入流

💡以内存为基准，把磁盘文件中的数据以字节的形式读入到内存中去

2.1 创建文件字节流对象

File file = new File("F:/Users/Typora/input.txt");
InputStream ffis = null;
InputStream fis = null;try {// 方式一：ffis = new FileInputStream(file);// 方式二：fis = new FileInputStream("F:/Users/Typora/input.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();
}

🤔在try-catch中创建文件字节流对象，其变量为局部变量，外部不可用的 >>> 先在try-catch外创建空的字节流对象，然后在try-catch中复制

2.2 读取文件

1）使用read()方法一个一个字节的读取

// 2、使用FileInputStream字节输入流管道中的read方法读取文件字节数组到内存中
// 定义一个变量记住每次读取的一个字节
int b;
while ((b = fis.read()) != -1) {System.out.print((char) b);
}

⚠️一次只读取一个字节，对于纯英文合适，有多字节字符就不合适了

2）使用字节数组读取数据:byte[]

// 定义一个字节数组，用来装读取到的字节数组。
// 重新创建一个文件字节输入流管道与源文件接通:上面字节读取的已经读完了
fis = new FileInputStream("F:/Users/Typora/input.txt");    byte[] buffer = new byte[1024];
// 定义一个变量记录每次读取到的字节数组长度。
int len;
while((len = fis.read(buffer))!=-1){System.out.println(new String(buffer,0,len));      // 把字节数组按照一定的编码格式，按照一定的格式，输出到控制台，默认UTF-8
}

💡当数组的容量很小时，可能因只读取了一个多字节字符的一部分，从而导致解码后出现乱码

3）使用字节流读取中文，如何保证输出不乱码，怎么解决？

• 小文件：一次读完全部字节

  • readAllBytes[]

• 如果文件过大，创建的字节数组也会过大，可能引起内存溢出

💡读取文本适合用字符流，字节流适合做数据的转移，比如文件赋值

3. 文件字节输出流

• 以字节为基准，把内存中的数据以字节的形式写出到文件中去

3.1 创建输出流

// 1、创建FileOutputStream对象，指定写入的目的地
OutputStream fos = null;
try {fos = new FileOutputStream("F:/Users/Typora/output.txt"); // true表示追加内容，false表示覆盖内容//  fos = new FileOutputStream("F:/Users/Typora/output.txt" , true); // true表示追加内容，false表示覆盖内容
} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();
}

3.2 使用write（）写数据

//2、使用FileOutputStream对象中的方法write，把数据写入到目的地中
fos.write('a');
fos.write(65);
fos.write('\n');    // 换行
// 写一个字符串
byte[] bytes = "我爱你中国666".getBytes(StandardCharsets.UTF_8);  // getBytes()获取编码, 使用UTF-8编码
fos.write(bytes);
fos.write('\n');    // 换行
// 写字符串的部分
fos.write(bytes, 0, 3);//刷新
fos.flush();

4. 输入流和输出流用完后都要关掉流

💡使用try-catch-finally资源释放方案会自动关闭流，释放资源

fis.close();
fos.close();

5. 文件复制 – 字节流

public static void main(String[] args) {// 目标：使用字节流完成文件的复制操作// 源文件：F:/Users/Typora/input.txt// 目标文件：F:/Users/Typora/output.txt（目标文件要带上文件名，无法自动生成文件名）String srcPath = "F:/Users/Typora/input.txt";String destPath = "F:/Users/Typora/output.txt";copyFile(srcPath, destPath);
}// 复制文件
public static void copyFile(String srcPath, String destPath) {// 1、创建一个文件字节输入流管道与源文件接通，一个文件字节输出流管道与目标文件接通try (InputStream fis = new FileInputStream(srcPath);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destPath);) {// 2、读取一个字节数组，写入一个字节数组，循环读取，循环写入byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {fos.write(buffer, 0, len);  // 写入一个字节数组，从数组的哪个索引开始读，读几个字节}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}System.out.println("复制完成！");
}

资源释放方案：

1）try - catch - finally

try{}catch(Exception e){e.printStackTrace();
}finally{}

• finally代码区：无论try中的程序是否正常执行，最后都会执行finally区，除非JVM终止。

💡一般用于程序执行完成后进行资源的释放操作 >>> 但是有点臃肿，每一个流都要手写代码关闭

2）try - with - resource

try(定义资源1；定义资源2；....){可能出现异常的代码；
}catch(异常类名 变量名){异常的处理代码；
}

💡资源使用完毕后，会自动调用其close() 方法，完成对资源的释放！

• try（）中只能放置资源，否则报错
• 资源一般是指最终实现了AutoCloseable接口

6. 字符流FileReader - FileWriter

6.1 字符输入流FileReader

1）认识

• 以内存为基准，把文件中的数据以字符的形式读入到内存中

2）FileReader读取步骤

① 创建字符输入流 char[]

② 通过read方法获取文件内容

public static void main(String[] args) {// 目标：掌握文件字符输入流读取字符内容到程序中来// 1、创建文件字符输入流管道与源文件接通try (Reader fr = new FileReader("F:/Users/Typora/input.txt");) {// 2、定义一个字符数组，用于装读取到的字符内容char[] buffer = new char[3];int len;    // 记录每次读取到的字符数组长度while ((len = fr.read(buffer)) != -1) {// 3、把字符数组中的内容按照一定的编码格式，按照一定的格式，输出到控制台String str = new String(buffer, 0, len);System.out.print(str);}// 扩展：文件字符输入流每次读取多个字符，减少系统调用，性能较好，而且读取中文是按照字符读取，不会出现乱码！ ---- 一种读取中文很好的方案} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}

6.2 字符输出流FileWriter

1）认识

• 以内存为基准，把内存中的数据以字符的形式写出到文件中去

2）write()方法写数据

public static void main(String[] args) {// 目标：搞清楚文件字符输出流的使用try(// 1、创建FileWriter对象，指定写入的目的地FileWriter fw = new FileWriter("F:/Users/Typora/output.txt");){// 2、写一个字符出去fw.write(65);   // 65是ASCII码，Afw.write("\r\n");// 3、写一个字符串出去fw.write("java");fw.write("\r\n");// 写字符串的一部分fw.write("Hello", 1, 2);fw.write("\r\n");// 4、写一个字符数组出去char[] chars = {'a', 'b', 'c'};fw.write(chars);fw.write("\r\n");// 5、写一个字符数组的一部分出去fw.write(chars, 1, 2);fw.write("\r\n");// fw.flush(); // 刷新缓冲区，将数据写入到目的地中// 刷新后，流可以继续使用fw.close(); // 关闭流，关闭包含了刷新！关闭后流不再可用！}catch (Exception e){e.printStackTrace();}}

⚠️ 刷新数据：fw.flush()

7. 缓冲流

7.1 缓冲字节流

💡提高字节输入流读取数据的性能

• 文件复制

public static void main(String[] args) {// 目标：了解缓冲字节流的使用String srcPath = "F:/Users/Typora/input.txt";String destPath = "F:/Users/Typora/output.txt";copyFile(srcPath, destPath);}public static void copyFile(String srcPath, String destPath) {//1、创建一个文件字节输入流管道与源文件接通，一个文件字节输出流管道与目标文件接通try (// 这里只能放置资源对象，用完后，最终会自动调用close()方法关闭资源InputStream fis = new FileInputStream(srcPath);// 把低级的字节输入流转换成高级的缓冲字节输入流InputStream bis = new BufferedInputStream(fis); // 多态FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destPath);// 把低级的字节输出流转换成高级的缓冲字节输出流OutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);) {// 2、读取一个字节数组，写入一个字节数组，循环读取，循环写入byte[] buffer = new byte[1024];int len;while ((len = bis.read(buffer)) != -1) {bos.write(buffer, 0, len);  // 写入一个字节数组，从数组的哪个索引开始读，读几个字节}System.out.println("复制完成！");}catch(Exception e){e.printStackTrace();}
}

7.2 缓冲字符流

public static void main(String[] args) {// 目标：缓冲字符输入流/缓冲字符输出流try(Reader fr = new FileReader("F:/Users/Typora/input.txt");Writer fw = new FileWriter("F:/Users/Typora/output.txt");// readLine是BufferedReader新增的，不用Reader多态创建BufferedReader br = new BufferedReader(fr);BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);){String line;while ((line = br.readLine()) != null){System.out.println(line);bw.write(line); // 写入bw.newLine();   // 换行}}catch (Exception e){e.printStackTrace();}
}

7.3 缓冲区vs不使用缓冲区

缓冲区的 read() 方法：

• 先获取一整块数据到缓冲池，然后在从缓冲池里一个一个字节获取，或者一个一个字节数组获取

不使用缓冲区：

• 每次都是从磁盘中获取

8. 其他流

8.1 字符输入转换流InputStreamReader:字节流->字符流

• 解决不同编码时，字符流读取文本内容乱码的问题

解决思路：

① 获取文件的原始字节流

② 再将其按真实的字符集编码转成字符输入流

③ 这样字符输入流中的字符就不乱码了

public static void main(String[] args) {// 目标：认识字符输入转换流InputStreamReader的用法try(// 先提取文件的原始字节流InputStream is = new FileInputStream("F:\\Study\\Java\\javaseprojectmax\\day03-file-io\\src\\com\\study\\intput");// 再把字节输入流转换为字符输入流Reader isr = new InputStreamReader(is, StandardCharsets.UTF_8);// 再把字符输入流转换为字符缓冲输入流BufferedReader br = new BufferedReader(isr);){String line;while((line = br.readLine())!= null){System.out.println(line);}}catch(Exception e){}
}

8.2 打印流：PrintStream 、PrintWriter

• 可以实现更方便、更高效的打印数据出去 >>> 写数据

使用字节输出流/字符输出流时，会将数字字符转成对应ASCII码的英文字符

8.3 特殊数据流：DataInputStream/DataOutputStream -> 网络通信收发数据

DataOutputStream：

• 允许把数据和其类型一并写出去

public static void main(String[] args) {try(DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("f:/Users/Typora/output.txt"));){dos.writeBoolean(true);dos.writeByte(127);dos.writeChar('a');dos.writeShort(32767);dos.writeInt(2147483647);dos.writeDouble(3.1415926);}catch(Exception e){e.printStackTrace();}
}

public static void main(String[] args) {try(DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("f:/Users/Typora/output.txt"));){System.out.println(dis.readBoolean());System.out.println(dis.readByte());System.out.println(dis.readChar());System.out.println(dis.readShort());System.out.println(dis.readInt());System.out.println(dis.readDouble());}catch(Exception e){e.printStackTrace();}
}

💡DataOutputStream对象使用write方法写数据时，也包含其类型，在文本上是乱码，在读取时通过DataInputStream读取数据即可以还原数据

9. IO框架

9.1 框架：

• 一个预先写好的代码库或一组工具，旨在简化和加速开发过程
• 形式：
  • 一般是把类、接口等编译成class形式，再压缩成一个.jar结尾的文件发行出去

IO框架： 下载链接

• 封装了Java提供的对文件、数据进行操作的代码，对外提供了更简单的方式来对文件进行操作，对数据进行读写等

9.2 基本使用

File srcFile = new File("F:/Users/Typora/input.txt");
File destFile = new File("F:/Users/Typora/copy.txt");
FileUtils.copyFile(srcFile, destFile);  // 复制文件，如果没有会新建文件