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前言

在Java知识体系中IO是重要一环，因为我们需要从磁盘或网络中读取获得数据，这样我们才能完成数据的持久化和网络通信，本文带大家了解IO流。

IO流分类

在这里插入图片描述

按操作数据的类型分类：

字节流
- 一般用于操作二进制数据，数据的单位是byte（视频、音频、图片、exe、dll等文件）
- 以InputStream或OutputStream结尾
字符流
- 一般用于操作文本数据，数据的单位是char（txt、xml、html等文件）
- 以Reader或Writer结尾

按数据的流向分类：

输入流
- 从磁盘文件或网络流到Java程序中，用于读取数据
- 所有字节输入流的父类是InputStream
- 所有字符输入流的父类是Reader
输出流
- 从Java程序流向磁盘文件或网络，用于写入数据
- 所有字节输出流的父类是OutputStream
- 所有字符输出流的父类是Writer

文件读写

文件读取

文件输入流 FileInputStream
作用是：读取磁盘文件或网络的数据
构造方法：

FileInputStream(File file)
FileInputStream(String filepath)

主要方法：

int read(byte[] buffer) 读取文件数据，保存到字节数组中，返回值是读取长度-1代表读取完毕。
void close() 关闭文件流

try-with-resource
IO流使用完后必须关闭，否则文件流无法得到释放，close方法调用要写在finally中。
为简化关闭流的代码，Java1.7引入了try-with-resource语法，让资源在try-catch完毕后自动关闭。
语法：

try(类 对象 = new 类()){
	可能出现异常的代码
}catch(异常类型 对象）{
	处理异常的代码
}

注意：关闭的对象必须实现Closable接口，IO流都实现了该接口。

文件读取的过程

创建文件输入流
创建byte数组
循环调用read方法读取数据，存入byte数组
操作byte数组
读取完毕关闭文件流

/**
	 * 读取文件内容
	 * @param filepath
	 */
	public void read(String filepath){
		//1、创建文件输入流
		try(FileInputStream fis = new FileInputStream(filepath)) {
			//2、创建byte数组
			byte[] buffer = new byte[1024];
			//3、循环调用read方法读取数据，存入byte数组
			int len = 0;
			while((len = fis.read(buffer)) != -1){				
				//4、操作byte数组，如果是文字将byte[]转换为String
				String str = new String(buffer,0,len,"UTF-8");
				System.out.println(str);
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} 
	}
	
	@Test
	public void testRead(){
		read("C:/xpp/Test6.java");
	}

文件写入

文件输出流 FileOutputStream
作用是：将数据写入磁盘文件或网络
构造方法：

FileOutputStream(File file)
FileOutputStream(String filepath)

主要方法：

write(byte[] buffer,int offset,int length) 写入文件，offset开始位置，length写入长度
write(byte[] buffer)
close() 关闭流

文件写入步骤：

创建文件输出流
将字符串转换为byte数组
调用write写入文件
关闭文件流

/**
	 * 写入磁盘文件
	 * @param filepath
	 * @param content
	 */
	public void write(String filepath,String content){
		//1、创建文件输出流
		try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(filepath)){
			//2、将字符串转换为byte数组3、调用write写入文件
			fos.write(content.getBytes());
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
	
	@Test
	public void testWrite(){
		write("C:/xpp/xxxx.txt","这是我要写入的内容：Hello JavaEE！");
	}

文件的复制

文件的复制是在读取文件的同时，将数据写入到另一个文件中
思路：
1、创建输入流和输出流
2、通过输入流读取数据到byte数组中
3、同时将byte数组中的数据写入输出流
4、循环1、2、3
在这里插入图片描述

/**
	 * 复制文件
	 * @param source 原始文件路径
	 * @param target 目标文件路径
	 */
	public void copy(String source,String target){
		//创建文件输入流、文件输出流
		try(FileInputStream fis = new FileInputStream(source);
				FileOutputStream fos = new FileOutputStream(target)){
			//创建byte数组
			byte[] buffer = new byte[1024];
			int len = 0;
			//循环从输入流读取数据
			while((len = fis.read(buffer)) != -1){
				//写入到输出流中
				fos.write(buffer, 0, len);
			}
		}catch(Exception ex){
			ex.printStackTrace();
		}
		System.out.println("复制完毕");
	}
	
	@Test
	public void testCopy(){
		copy("C:\\xpp\\InletexEMCFree.exe","C:\\xpp\\InletexEMCFree2.exe");
	}

缓冲

什么是缓冲

前提是内存的读写速度要远高于磁盘的读写速度，缓冲就是内存中的一块空间，通过缓冲可以提高数据的读写速度。

为什么需要缓冲

如果没有缓冲，文件读写是直接从磁盘上进行的，速度比较慢；缓冲就是在内存建立一个空间，读写之前将一部分磁盘上的数据导入到缓冲内存中，后面读写就直接从缓冲中进行，减少了直接从磁盘读写的次数，从而提高读写效率。
缓冲流：在普通的IO流基础上，加入内存缓冲区，提高IO效率。

字节缓冲流

BufferedInputStream 缓冲输入流

创建方法：
new BufferedInputStream(InputStream in)
new BufferedInputStream(InputStream in,int bufferSize)

说明：

参数InputStream是一个字节输入流，传入缓冲输入流中后，就添加了缓冲区。
参数bufferSize可以设置缓冲区大小

BufferedOutputStream 缓冲输出流

创建方法：
new BufferedOutputStream(OutputStream out)
new BufferedOutputStream(OutputStream out,int bufferSize)

下面案例用JUnit测试使用非缓冲流和缓冲流进行文件复制的效率对比：

public class TestIO {

    /**
     * 不使用缓冲复制文件
     * @param source
     * @param target
     */
    public void copyWithoutBuffer(String source,String target){
        System.out.println("不使用缓冲复制文件");
        //创建文件输入流和输出流
        try(FileInputStream in = new FileInputStream(source);
            FileOutputStream out = new FileOutputStream(target)){
            //定义字节数组
            byte[] buffer = new byte[100];
            int len = 0;
            //读取数据
            while((len = in.read(buffer)) != -1){
                //写入数据
                out.write(buffer,0,len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 使用缓冲复制文件
     * @param source
     * @param target
     */
    public void copyWithBuffer(String source,String target){
        System.out.println("使用缓冲复制文件");
        //创建缓冲输入流和输出流
        try (BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(source));
            BufferedOutputStream out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(target))) {
            //定义字节数组
            byte[] buffer = new byte[100];
            int len = 0;
            //读取数据
            while ((len = in.read(buffer)) != -1) {
                //写入数据
                out.write(buffer, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Test
    public void testCopyWithoutBuffer(){
        copyWithoutBuffer("D:/install/jdk-8u171-windows-x64.exe","D:/jdk1.exe");
    }

    @Test
    public void testCopyWithBuffer(){
        copyWithBuffer("D:/install/jdk-8u171-windows-x64.exe","D:/jdk2.exe");
    }
}

在这里插入图片描述

不用缓存复制文件消耗了10s多，使用缓存消耗了0.59s，速度提高接近20倍。

字符流

以字符char为单位进行的流，适合操作文本数据。

Reader 字符输入流的父类
Writer 字符输出流的父类

FileReader 文件读取器

创建方法：

new FileReader(String path) path是文件路径

主要方法：

int read(char[] buffer) 读取数据到字符数组中
close()

FileWriter 文件写入器

创建方法：

new FileWriter(String path) path是文件路径

主要方法：

write(char[] buffer) 写入字符数组
write(char[] buffer,int offset,int length)
write(String str) 写入字符串

字符缓冲流

BufferedReader

带缓冲的读取器
创建方法：

new BufferedReader(Reader reader)

特有方法：

readLine() 读取一行文字

BufferedWriter

带缓冲的写入器
创建方法：

new BufferWriter(Writer writer)

特有方法：

write(String str) 写入字符串
newLine() 插入换行

打印流

在输出时能控制打印格式
打印流分为：

PrintStream 字节打印流，System.out就是PrintStream
PrintWriter 字符打印流

常用方法：

print 输出
println 输出带换行
printf(“格式字符串”,可变参数）带格式输出
%s 输出字符串
%d 输出整数
%f 输出小数
%n 输出换行

数据流

一种高层的字节流，能够以各种数据类型（byte\short\int\long\char\boolean\String…)读写流中的数据。

DataInputStream

构造方法：

DataInputStream(InputStream is)

常用方法：

readByte() 读取byte数据
readShort()
readInt()
readLong()
readChar()
readBoolean()
readFloat()
readDouble()
readUTF() 读取字符串
注意：读取各种数据类型的方法的调用顺序，必须和写入顺序一致。

DataOutputStream

构造方法：

DataOutputStream(OutputStream os)

常用方法：

writeByte() 写入byte数据
writeShort()
writeInt()
writeLong()
writeChar()
writeBoolean()
writeFloat()
writeDouble()
writeUTF() 写入字符串

结束

作业：
假设文件中有多个单词，每一个单词单独一行
如：
Hello
World
Hello
JavaEE
…
将文件中的单词读取出来，去掉重复的单词，排序后写入新的文件

大家如果需要学习其他Java知识点，戳这里超详细的Java知识点汇总

Java基础19 IO基础

前言

IO流分类

文件读写

文件读取

文件写入

文件的复制

缓冲

什么是缓冲

为什么需要缓冲

字节缓冲流

字符流

字符缓冲流

BufferedReader

BufferedWriter

打印流

数据流

DataInputStream

DataOutputStream

结束

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