Java - IO - 位元組流

概述

什么是IO?

IO就是輸入流輸出流的意思，以記憶體為基準，分為輸入input 和輸出output ，即流向記憶體是輸入流，流出記憶體的輸出流，

• 輸入流：把硬碟中的資料讀取到記憶體中使用
• 輸出流：把記憶體中的資料寫入到硬碟中保存

上方的表格是頂級父類

位元組流

一切皆位元組

一切檔案資料(文本、圖片、視頻等)在存盤時，都是以二進制數字的形式保存，都一個一個的位元組，那么傳輸時一樣如此，

所以，位元組流可以傳輸任意檔案資料，在操作流的時候，我們要時刻明確，無論使用什么樣的流物件，底層傳輸的始終為二進制資料，

位元組輸入流（InputStream）

java.io.InputStream ``抽象類是表示位元組輸入流的所有類的超類，可以讀取位元組資訊到記憶體中，

它定義了位元組輸入流的基本共性功能方法，

• public abstract int read()： 從輸入流讀取資料的下一個位元組，
• public int read(byte[] b)： 從輸入流中讀取一些位元組數，并將它們存盤到位元組陣列 b中 ，
• public void close() ：關閉此輸入流并釋放與此流相關聯的任何系統資源，

檔案位元組輸入流（FileInputStream）

java.io.FileInputStream 類是檔案輸入流，繼承InputStream抽象類，publicclass FileInputStream extends InputStream

作用是把硬碟檔案中的資料，讀取到記憶體中使用，

讀取資料的原理（硬碟->記憶體）：Java程式-->JVM-->作業系統-->呼叫本地方法-->讀取檔案內容

構造方法

當你創建一個流物件時，必須傳入一個檔案路徑，該路徑下，如果沒有該檔案,會拋出FileNotFoundException ，

常用方法

*在檔案位元組輸入流中，read()底層呼叫本地方法read0()

其他兩個read方法呼叫本地方法readBytes(byte b[], int off, int len)

使用步驟

1. 創建FileInputStream物件，構造方法中系結資料源
2. 使用FileInputStream物件中的read方法，讀取資料
3. 釋放資源

package IO;

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

public class FileInputStream_in {
	public static void main(String args[]) throws IOException{
		
		//read("1.txt");
		//readMore("1.txt");
		readAll("1.txt");
	}
	public static void read(String path) throws IOException{
		FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
		int len =0;
		while((len = fis.read())!=-1)
			System.out.print((char)len);
		
		fis.close();
		
	}
	
	public static void readMore(String path) throws IOException{
		FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
		int len =0;
		byte[] bytes = new byte[2];
		while((len = fis.read(bytes))!=-1)
			System.out.println(new String(bytes));
		
		fis.close();
		
	}
	//優化上一個方法
	public static void readAll(String path) throws IOException{
		FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
		int len =0;
		byte[] bytes = new byte[1024];
		while((len = fis.read(bytes))!=-1)
			System.out.print(new String(bytes,0,len));//只取有效部分
		
		fis.close();
		
	}
}

位元組輸出流（OutputStream）

java.io.OutputStream 抽象類是表示位元組輸出流的所有類的超類，將指定的位元組資訊寫出到目的地，

它定義了位元組輸出流的基本共性功能方法，

• public void close() ：關閉此輸出流并釋放與此流相關聯的任何系統資源，
• public void flush() ：重繪此輸出流并強制任何緩沖的輸出位元組被寫出，
• public void write(byte[] b)：將 b.length位元組從指定的位元組陣列寫入此輸出流，
• public void write(byte[] b, int off, int len) ：從指定的位元組陣列寫入 len位元組，從偏移量 off開始輸出到此輸出流，
• public abstract void write(int b) ：將指定的位元組輸出流，

*在位元組輸出流中，write的多載方法都呼叫write(int b) 方法

檔案位元組輸出流（FileOutputStream）

java.io.FileInputStream 類是檔案輸入流，從檔案中讀取位元組，

寫入資料的原理（記憶體->硬碟）：Java程式-->JVM-->作業系統-->呼叫本地方法-->把資料寫入檔案

構造方法

• FileInputStream(File file)： 通過打開與實際檔案的連接來創建一個 FileInputStream ，該檔案由檔案系統中的 File物件 file命名，
• FileInputStream(String name)： 通過打開與實際檔案的連接來創建一個 FileInputStream ，該檔案由檔案系統中的路徑名 name命名，

當你創建一個流物件時，必須傳入一個檔案路徑，該路徑下，如果沒有該檔案,會拋出FileNotFoundException ，

其實不管哪個構造器都轉成FileOutputStream(File file, boolean append)形式

常用方法

底層呼叫本地(native)方法write(int b, boolean append)和writeBytes(byte b[], int off, int len, boolean append)

在檔案位元組輸出流中，write多載方法呼叫不同的本地方法，

實體

//用檔案位元組輸出流向檔案寫入一個位元組
import java.io.*;
public class fileIO {

		public static void main(String args[]) throws IOException{
			FileOutputStream fos = new FileOutputStream("1.txt");
			fos.write(97);//輸入一個位元組  97的二進制1100001
			fos.close();//打開記事本默認讀字符97對應的ASCII表是a
		}
}

package IO;
import java.io.*;
import java.util.Arrays;


public class FileOutputStream_ {

		public static void main(String args[]) throws IOException{
			fileOutOne("1.txt",97);//向1檔案寫入1個位元組（8位）01100001
			
			byte[] t = "你好".getBytes();
			System.out.println(Arrays.toString(t)); //gdk中英都占兩個位元組， utf-8 英文一位元組，中文三位元組
			fileOutMore("2.txt",t);//向2檔案寫入你好字串轉化的位元組陣列，
			
			byte[] b = {97,98,49,48,48};
			fileOutMore1("3.txt",b);//向3檔案寫入一個規定位元組陣列，
			
		}
		
		//使用位元組輸出流向檔案寫入一個位元組
		public static void fileOutOne(String path,int num) throws IOException{
			FileOutputStream fos = new FileOutputStream(path);//指向路徑的檔案
			fos.write(num);//輸入一個位元組  97的二進制1100001
			fos.close();//打開記事本默認讀字符97對應的ASCII表是a
		}
		
		//使用位元組輸出流向檔案寫入多個位元組
		public static void fileOutMore(String path,byte[] bytes) throws IOException{
			File f = new File(path);
			FileOutputStream fos = new FileOutputStream(f);//指向具體檔案
			
			fos.write(bytes);//寫入一個位元組陣列
		
			fos.close();
		}
		
		//使用位元組輸出流向檔案寫入偏移的多個位元組
		public static void fileOutMore1(String path,byte[] bytes) throws IOException{
			File f = new File(path);
			FileOutputStream fos = new FileOutputStream(f);//指向具體檔案
			
			//byte[] b = {97,98,49,48,48}; 本應該是 ab100 偏移兩位，寫入三位得100
			fos.write(bytes,2,3);//輸入一個位元組陣列
		
			fos.close();
		}
}

追加 和 換行

package IO;

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

public class FileOutputStrean_append {

	public static void main(String args[]) throws IOException{
		fileOutAppend("1.txt","append".getBytes());//向1檔案追加換行和寫入一個單詞
	}
	
	public static void fileOutAppend(String path,byte[] bytes) throws IOException{
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream(path,true);//true 標記追加
		
		fos.write("\r\n".getBytes());//window系統下檔案的換行符號
		
		fos.write(bytes);//寫入一個位元組陣列
	
		fos.close();
	}
}

復制檔案

步驟

1. 創建一個位元組輸入流物件，構造方法中系結要讀取的資料源
2. 創建一個位元組輸出流物件，構造方法中系結要寫入的目的地
3. 使用位元組輸入流物件的read方法讀取資料
4. 使用直接輸出流物件的write方法將讀取到的資料寫入目的地檔案
5. 釋放資源（堆疊順序，先進后出）

package bytestream;

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

public class CopyFile {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1. 創建一個位元組輸入流物件，構造方法中系結要讀取的資料源
        FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");
        // 2. 創建一個位元組輸出流物件，構造方法中系結要寫入的目的地
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test2.txt");
        // 3. 使用位元組輸入流物件的read方法讀取資料
        byte[] bytes = new byte[1024];
        int len = 0;
        while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {

            // 4. 使用直接輸出流物件的write方法將讀取到的資料寫入目的地檔案
            fos.write(bytes, 0, len);
        }
        // 5. 釋放資源（堆疊順序，先進后出）
        fos.close();
        fis.close();
    }
}

問題

中文字符的編碼

• GBK 占兩位元組
• UTF-8 占三個位元組

package bytestream;

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

public class ByteStreamTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 當使用位元組流讀取字符時，存在一些問題
        FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");

        int len = 0;
        while ((len = fis.read()) != -1) {
            System.out.println((char)len);
        }
        fis.close();
    }
}

test.txt

123789456你好

運行結果

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使用位元組流讀取字符資料出現亂碼！

位元組流存在的問題：當使用位元組流讀取文本檔案時，可能會有一個小問題，就是遇到中文字符時，可能不會顯示完整的字符，

那是因為一個中文字符可能占用多個位元組存盤，所以Java提供一些字符流類，以字符為單位讀寫資料，專門用于處理文本檔案，

標籤：Java

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