JavaIO流详解

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

【I/O流】 Input/Output：输入输出机制 输入机制：允许java程序获取外部设备的数据（磁盘，光盘，网络等）。 输出机制：保留java程序中的数据，输出到外部设备上（磁盘，光盘等）。

这里写图片描述

【可以看出，IO的入出是以java程序为第一人称的】

IO各种之间的关系

先看张图：

IO图解

流的分类： 通过不同的方法，可以对于进行分类。 1.按照功能来划分： 输入流：只能从中读取数据，而不能向其写入数据。 输出流：只能向其写入数据，而不能从中读取数据。 2.按照处理单元来划分 字节流和字符流操作的方式基本上完全相同。操作的数据单元不同 字节流：操作的是8位的字节 InputStream/OutputStream 作为字节流的基类 字符流：操作的是16位的字符 Reader/Writer 作为字符流的基类 3.按照角色进行划分 节点流：可以直接从/向外部设备读取/写入数据的流，称之为节点流，节点流也被称之为低级流。 处理流：对于已经存在的流进行了连接和封装，扩展了原来的读/写的功能。处理流也被称之为高级流。

java的io包当中包括40多个流，他们都有紧密的联系，和使用的规律，这些流都源于4个抽象基类。

InputStream / Reader :所有的输入流的基类，前者是字节输入流，后者是字符输入流。 OutputStream/Writer ：所有输出流的基本，前者是字节输出流，后者是字符输出流。

流的操作步骤：

文件字节输入流读取文件内容的步骤： * 1.创建流对象 * 2.创建一个缓存字节的容器数组 * 3.定义一个变量，保存实际读取的字节数 * 4.循环读取数据 * 5.操作保存数据的数组 * 6.关闭流

public class FileInputStreamDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\2017-08-16\\2017-08-16.java");
// 1.创建流对象
        FileInputStream fis = null;
        try {
            fis = new FileInputStream(file);
// 2.创建一个缓存字节的容器数组
            byte[]buf = new byte[1024];
// 3.定义一个变量，保存实际读取的字节数
            int hasRead = 0;
// 4.循环读取数据
// while (true) { 
   
// hasRead = fis.read(buf);
// if (hasRead==-1) { 
   
// break;
// }
//// 5.操作保存数据的数组
// String msg = new String(buf, 0,hasRead);
// System.out.print(msg);
// }
            while ((hasRead = fis.read(buf))!=-1) {
                String str = new String(buf,0,hasRead);
                System.out.print(str);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
// 6.关闭流
            if (fis!=null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

文件字节输出流写入文件内容的步骤： * 1.选择流：创建流对象 * 2.准备数据源，把数据源转换成字节数组类型 * 3.通过流向文件当中写入数据 * 4.刷新流 * 5.关闭流

public class FileOutputStreamDemo01 {
    public static void main(String[] args) {
// 1.选择流：创建流对象
        FileOutputStream fos =null;
        try {
            fos = new FileOutputStream(new File("c:\\read.txt"),true);
// 2.准备数据源，把数据源转换成字节数组类型
// String msg = "春夜喜雨\n好雨知时节，当春乃发生。\n随风潜入夜，润物细无声。";
            String msg = "\n野径云俱黑，江船火独明。\n晓看红湿处，花丛锦官城。";
            byte[] data = msg.getBytes();
// 3.通过流向文件当中写入数据
            fos.write(data, 0, data.length);
// 4.刷新流
            fos.flush();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            if (fos!=null) {
// 5.关闭流
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

处理流的好处： 处理流必须在节点流的基础之上，增加了效率，提高了性能，扩大的功能。 如图：

处理流的好处

1.缓冲流

• 缓冲字节流
• BufferedInputStream
• BufferedOutputStream
• 缓冲字符流
• BufferedReader
• BufferedWriter 处理流内部包含了节点流，节点流决定了与其沟通的外部设备，而处理流则增加了其功能。 缓冲流的好处：
• 缓冲流内部包含一个缓冲区域，默认8kb，每一次程序调用read方法其实都是从缓冲区域当中读取内容，如果读取失败
• 就说明缓冲区域当中没有内容，那么就从数据源当中读取内容，然后会尽可能读取更多的字节放入到缓冲区域当中，
• 最后缓冲区域当中的内容，会全部返回给程序。
• 从缓冲区读取数据会比直接从数据源读取数据的速度快，效率也更高，性能更好。 简单说： 没有缓存区，那么每read一次，就会发送一次IO操作；有缓存区，第一次read时，会一下读取x个字节放入缓存区， 然后后续的read都会从缓存中读取，当read到缓存区末尾时，会再次读取x个字节放入缓存区。 处理流处理数据和节点流处理数据的方法基本上完全相同。

2,转换流：

转换流作用：把字节流转换成字符流，可以解决出现的因为编码集和解码集造成的乱码问题。 * InputStreamReader: * OutputStreamWriter: * 编码：字符—–编码字符集——–》二进制 * 解码：二进制—解码字符集———》字符 * 在处理文件时，如果文件的字符格式和编译器处理格式不一样时，会出现乱码问题。比如文件字符格式GBK， * 而编译器是UTF-8格式，那么就会产生该问题。 * * 出现乱码问题的原因： * 1.编码和解码字符集不一致造成了乱码 * 2.字节的缺失，长度的丢失 * * 大部分情况下，出现乱码问题是因为中国汉字，因为中国汉字在不同的字符编码当中占据的字节数不相同，但是都占据多个字节。 * 而英文字母没有这个问题，因为英文字母在所有的字符编码当中都占据一个字节。 InputStreamReader :转换输入流–》将字节输入流转换成字符输入流 作用：为了防止文件使用字符输入流处理时出现乱码问题。

节点流：

字节数组流（内存流） ByteArrayInputStream ByteArrayOutputStream 因为内存输出流当中又新增的方法，不能使用多态，不能够让父类的引用指向之类的对象。 作用：可以在循环当中把所有的数据存放到统一的容器当中，然后在循环结束之后可以把容器当中所有的内容一起取出来。 注意事项： 内存流属于内存当中的资源，所以数据量不要过大，如果太大，会造成内存溢出的错误。

数据处理流：

DataOutputStream DataInputStream 特点： 既能够保存数据本身，又能够保存数据类型（基本数据类型+String）

序列化流：

将对象转换成字节序列的过程，就是对象序列化过程。 * 将字节序列恢复为对象的过程称之为对象的反序列化。 * * 作用：保留对象（引用数据类型数据的）类型+数据。 * * 序列化流 ：输出流 ObjectOutputStream writeObject() * 反序列化流： 输入流 ObjectInputStream readObject() * * 注意事项： * 1。先序列化然后在反序列化，而且反序列化的顺序必须和序列化的顺序保持一致。 * 2.并不是所有的对象都能够被序列化。只有实现了Serializable接口的类的对象才能够被序列化。 * 对象当中并不是所有的属性都能够被序列化。 * * 对象序列化的主要用途： * 1.把对象转换成字节序列，保存到硬盘当中，持久化存储，通常保存为文件。 * 2.在网络上传递的是对象的字节序列 * * 对象序列化的步骤： * 1.创建对象输出流，在构造方法当中可以包含其他输出节点流，如文件输出流。 * 2.把对象通过writeObject的方式写入。 * * 对象反序列化的步骤： * 1.创建对象输入流，在构造方法当中可以包含其他的输入节点流，如文件输入流 * 2.通过readObject()方法读取对象。

serialVersionUID :序列化版本id * 作用：从字面角度看，就是序列化版本号。凡是实现了Serializable接口的类， * 都会有一个默认的静态的序列化标识。 * * 1.类在不同的版本之间，可以解决序列化兼容问题，如果之前版本当中在文件中保存对象， * 那么版本升级后，如果序列化id一致，我们可以认为文件中的对象依然是此类的对象。 * * 2.如果类在不同的版本之间不希望兼容，但是还希望类的对象能够序列，那么就在不同版本中 * 使用不同的序列化id。 * * transient :当类中有属性不想被序列化，那么就使用这个修饰符修饰。

File类：

1. File类的由来：File类的出现弥补了IO流的不足，IO只能够操作数据，但是不能够对文件的信息做操作，操作文件必须使用File类。 -功能：
   1. 可以将文件或者文件夹在程序当中分装成对象。
   2. 方便对于文件或者文件夹当中的属性信息进行操作。
   3. File类通常通过构造函数作为参数传递到流的对象当中。
2. File类的常用方法介绍： 1.构造方法： File(String pathname)：这个构造可以将已存在的或者不存在的文件或者文件夹封装成File的对象，pathname即文件的的路径。 File(File parent,String child)：parent为child文件所在的路径。 File(String parent,String child) ： 【code】 File f6 = new File (“c:\java”,”jre7”); //file的toString方法重写了，封装的地址是什么就打印什么 //’/’和’\’都是目录分隔符，在其他系统当中目录分割符可能发生变化，这个写法不利于跨平台操作 //最好使用File当中提供的字段separator进行分割。 2.创建文件相关函数： createNewFile()：创建相关文件。并返回布尔值 createTemFile()：在默认临时文件目录当中创建一个空文件，程序运行结束后就不存在了。 mkdirs()：创建目录，如果你写的目录的父目录不存在。他会帮你创建好。 3，删除文件相关函数： delete()：删除空目录或文件（ps只能是空目录） deleteOnExit()：在虚拟机终止时删除文件。 4.判断： exists() ：判断文件或者文件夹是否存在。 canExecute() :判断文件是否可执行，和操作系统相关。 canRead() :判断文件是否可读 canWrite() :判断文件是否可写 equals(Object obj) :测试此抽象路径名与给定对象是否相等。 isAbsolute() :测试此抽象路径名是否为绝对路径名。 isDirectory() :判断file对象是否表示文件夹。 isFile() :判断file对象是否表示文件 isHidden() :判断file对象是否是隐藏文件 5.获取file对象属性信息的方法： getAbsoluteFile() ：返回此抽象路径名的绝对路径名形式。 getAbsolutePath() ：返回此抽象路径名的绝对路径名字符串。 getCanonicalFile() ： 返回此抽象路径名的规范形式。 getCanonicalPath() ：返回此抽象路径名的规范路径名字符串。 getPath() ： 将此抽象路径名转换为一个路径名字符串。 getName() : 返回由此抽象路径名表示的文件或目录的名称。 getParent() :返回此抽象路径名父目录的路径名字符串；如果此路径名没有指定父目录，则返回 null。 getParentFile() :返回此抽象路径名父目录的抽象路径名；如果此路径名没有指定父目录，则返回 null。 getTotalSpace() :返回指定路径的全部空间的字节数 getFreeSpace() :返回此抽象路径名指定的分区中未分配的字节数。 getUsableSpace() : 返回此抽象路径名指定的分区上可用于此虚拟机的字节数。 renameTo(File dest) :重新命名此抽象路径名表示的文件。剪切 6.设置文件信息的方法： setExecutable(boolean executable) :设置文件可执行的方法 setLastModified(long time) :设置此抽象路径名指定的文件或目录的最后一次修改时间。 setReadable(boolean readable) :设置文件是否可读 setReadOnly() :设置文件是否只读 setWritable(boolean writable) :设置文件是否可写 7.获取文件的常规信息的方法： lastModified() ：获取文件最后一次被修改的时间 length() : 返回由此抽象路径名表示的文件的长度。 8.操作文件夹的相关方法 list(): 把文件夹当中包含的目录和文件都存放到字符串数组当中。 listFiles():列举文件夹当中包含的目录和文件，存放到File数组当中。 listRoots()：列出可用的文件系统根。 9.文件过滤器： fleater

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