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一、IO流
1.1 IO流概述及分类
IO流是用来处理设备之间的数据传输，Java对数据的操作是通过流的方式，
Java用于操作流的类都在IO包中，流按照流向可以分为输入流（InputStream）和输出流（OutputStream），
按照操作类型可以分为：字节流和字符流，
- 字节流：字节流可以操作任何数据，因为在计算机中任何数据都是以字节的形式存储的
- 字符流：字符流只能操作纯字符数据，比较方便
1.2 IO流常用父类
- 字节流抽象父类
- InputStream
- OutputStream
- 字符流抽象父类
- Reader
- Writer
1.3程序书写
- 使用前，导入IO包中的类
- 使用时，进行IO异常处理
- 使用后，释放资源
二、字节流
字节流主要分为InputStream和OutputStream，因为这两个是抽象类，我们在使用的时候只能使用它的子类，
JAVA中针对文件的读写操作设置了一系列的流，
其中主要有FileInputStream、FileOutputStream、FileReader、FileWriter四种最为常用的流，
我们首先学习一下字节流FileInputStream和FileOutputStream。
2.1FileInputStream
FileInputStream是从文件系统中的某个文件中获得输入字节，用于读取诸如图像数据之类的原始数据流，
我们一般使用read方法来读取字节，read()可以从输入流中读取一个数据字节，并且以int类型返回，当文件到末尾时会返回-1，
我们利用这个特点来读取一个txt文件测试一下，
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
public class IOTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileInputStream f=new FileInputStream("data.txt");
int ch;
while((ch=f.read())!=-1){
System.out.println(ch);
}
f.close();
}
}
这里有一个小问题，既然read方法每次读取的是一个字节，为什么不用byte类型接收而用int类型，
因为字节输入流可以操作任意类型的文件，比如图片音频等，这些文件底层都是以二进制形式存储的，
如果每次读取返回的类型都是byte，有可能读到11111111，这个二进制补码代表的数字为-1，而程序碰到-1后就会停止读文件，
后面的数据就没有办法读到了，所以在读取的时候用int类型接收，如果是11111111，那么前面也会补足24个0凑够4个字节，然后返回
这样就可以保证正常读取后面的数据了。
2.2FileOutputStream
FileOutputStream是文件输出流，是用于将数据写入File或者FileDescriptor的输出流。
FileOutputStream用于写入诸如图像数据之类的原始字节的流，我们一般用的是write方法，
void write(byte b[])//将b.length个字节从指定的byte数组写入文件输出流中
void write(byte b[],int off,int len)//将指定byte数组从偏移量off开始的len个字节写入文件输出流
void write(int b)//将指定字节写入文件输出流我们往txt文件写入字符串"java"试一下，
FileOutputStream f=new FileOutputStream("dataOutput.txt");
f.write(106);//字符j（虽然写入的是一个int数，但是会自动去除前3个八位，变为byte一个字节）
f.write(97);//字符a
f.write(118);//字符v
f.write(97);//字符a
f.close();
2.3FileOutputStream追加
当我们想保留原来文件的内容，并在原来内容的基础上添加一些字符，这时就不能只用文件名构造FileOutputStream()了，
因为用文件名构造FileOutputStream对象，在创建对象的时候如果没有文件会帮我们创建文件，如果有则会将文件清空再重新写入，
我们需要添加一个额外的布尔参数append，append如果为true ，则字节将被写入文件的末尾而不是开头，也就是不会覆盖前面的内容
FileOutputStream(File file, boolean append)//创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件
FileOutputStream(String name, boolean append)//创建文件输出流以指定的名称写入文件我们来测试一下，接着上面的内容"java"，继续再写入一个"java"。
FileOutputStream f=new FileOutputStream("dataOutput.txt",true);
f.write(106);
f.write(97);
f.write(118);
f.write(97);
f.close();
2.4拷贝文件
在java文件流中，拷贝文件一般有四种方式。
2.4.1按字节逐个拷贝
FileInputStream fis=new FileInputStream("luffy.jpg");
FileOutputStream fos=new FileOutputStream("luffyCopy.jpg");
int b;
while((b=fis.read())!=-1){
fos.write(b);//逐个字节拷贝，复制图片
}
fis.close();
fos.close();
可以看到图片已经拷贝成功了。
但是这种速度非常慢，是逐个字节进行拷贝的，如果碰到比较大的文件效率就会很低。
2.4.2字节数组整体拷贝
如果遇到字节数比较多的文件，拷贝的时候时间消耗就会比较大，这里我们可以用到available方法，
int availabe()//返回文件可以读取的字节个数
int read(byte[] b)//从输入流中将最多b.length个字节的数据读取到byte数组中，并返回读取的有效字节个数
int read(byte[] b，int off, int len)//从输出流中将最多len个字节的数据读取到byte数组中，开始位置为off，并返回读取的有效字节个数
int write(byte[] b)//将b.length个字节从指定byte数组写入文件输出流，并返回写入的有效字节个数
int write(byte[] b，int off, int len)//将指定byte数组从偏移量off开始的len个字节写入文件输出流，并返回写入的有效字节个数那么我们看看如何使用available方法拷贝字节数组，
FileInputStream fis=new FileInputStream("testVideo.avi");
FileOutputStream fos=new FileOutputStream("testVideoCopy.avi");
byte arr[]=new byte[fis.available()];
fis.read(arr);
fos.write(arr);
fis.close();
fos.close();
这种方式相比于一个字节一个字节读取，效率快了很多，但是在开发中这种方式还是不常用的，
因为如果文件大小过大的话，一次将文件读取到程序中，JVM可能会出现内存溢出的错误，所以在开发中这两种方法都不常用。
2.4.3小数组拷贝
小数组拷贝就是定义一个容量相对小的数组，让数组一次无法接收完文件流中的数据，
然后不断读取写入，读取写入直到文件流中没有数据了，我们来看看代码如何实现，
FileInputStream fis=new FileInputStream("testVideo.avi");
FileOutputStream fos=new FileOutputStream("testVideoCopy.avi");
byte arr[]=new byte[1024];//这里一般定义为1024，也可以自己设置为其他较小的数字（最好为1024的整数倍）
int len;
while((len=fis.read(arr))!=-1){//当文件流中还有数据时
fos.write(arr,0,len);//写入读取进来的有效数据
}
fis.close();
fos.close();2.4.4缓冲字节流拷贝
缓冲字节流就是用到了BufferedInputStream和BufferedOutputStream，其构造方法如下，
BufferedInputStream(InputStream in)//使用输入流in创建一个BufferedInputStream对象，供以后使用
BufferedInputStream(InputStream in, int size)//使用输入流in创建BufferedInputStream，具有指定缓冲区大小size
BufferedOutputStream(OutputStream out)//创建一个新的缓冲输出流，以将数据写入指定的底层输出流
BufferedOutputStream(OutputStream out, int size)//创建一个新的缓冲输出流，以便以指定的缓冲区大小将数据写入指定的底层输出流当创建BufferedInputStream时，将创建一个内部缓冲区数组，大小一般为1024*8个字节，装满后一次刷新到文件上，
当从流中读取或跳过字节时，内部缓冲区将根据需要从所包含的输入流中重新填充，一次有多个字节，
然后我们使用缓冲字节流对象进行读写操作，其功能与前面的读写相同，我们看看如何具体使用的，
FileInputStream fis=new FileInputStream("data.txt");
FileOutputStream fos=new FileOutputStream("dataCopy.txt");
BufferedInputStream bis=new BufferedInputStream(fis);
BufferedOutputStream bos=new BufferedOutputStream(fos);
int len;
while((len=bis.read())!=-1){//当文件流中还有数据时
bos.write(len);//写入读取进来的有效数据
}
bis.close();
bos.close();
fis.close();
fos.close();2.5flush和close方法
- flush()方法
- 用来刷新缓冲区的，将缓冲区的字节全部都刷新到文件上，刷新之后可以再次写出数据
- close()方法
- 用于关闭流释放资源的，如果是带缓冲区的流对象使用close方法，会先刷新缓冲区再关闭流，将缓冲区的字节全部都刷新到文件上，关闭之后不可以写出数据
2.6字节流操作中文
字节流在读取中文的时候，因为一个中文用两个字节表示，字节流一个字节一个字节读取时有可能会读到半个中文，造成乱码，
如果我们用小数组来读取，那么怎么设置小数组的大小也是一个问题，如果大小设置为两个，那么两个中文之间要是有一个标点符号一样还是会乱码，
所以我们一般使用字符流读取中文，在用字节流读取中文时可能会出现乱码的情况，
在字节流写出中文时，字节流直接操作的是字节，所以写出中文也必须将字符串转换为字节数组再写出，
比如write("你好".getBytes())，再比如写回车换行为write("\r\n".getBytes())
2.7流的异常处理
2.7.1老版本（1.6版本及以前）
import java.io.*;
public class IOTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileInputStream fis=null;
FileOutputStream fos=null;
try{//try finally语句保证了创建输出流有异常时，输入流可以正常关闭
fis=new FileInputStream("data.txt");
fos=new FileOutputStream("dataCopy.txt");
int b;
while((b=fis.read())!=-1){
fos.write(b);
}
}finally {//里面的try finally嵌套保证fis关闭异常时可以正常关闭fos
try{
if(fis!=null)
fis.close();
}finally {
if(fos!=null)
fos.close();
}
}
}
}
2.7.2新版本（1.7版本）
import java.io.*;
public class IOTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
try(
FileInputStream fis=new FileInputStream("data.txt");
FileOutputStream fos=new FileOutputStream("dataCopy.txt");
){
int b;
while((b=fis.read())!=-1) {
fos.write(b);
}
}
//不用显示写close关闭流，在try后的小括号中创建流对象，
//执行完大括号的代码后，流对象会自动关闭
}
}
注意，小括号中不能创建不具备自动关闭功能的对象（需要实现AutoCloseable接口）。
2.8给图片加密
给图片加密实现起来比较简单，将读出来的字节通过自己设计的编码规则对应到另外的一个数，再将结果保存输出，
解码的时候按照编码规计算出原来的字节码，即可得到原来的照片了，我们看看具体如何实现，
import java.io.*;
public class IOTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedInputStream bis=new BufferedInputStream(new FileInputStream("luffy.jpg"));
BufferedOutputStream bos=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("luffyEncrypt.jpg"));
int b;
while((b=bis.read())!=-1){
//异或操作使用两次就会得到数本身，解码的时候再异或一次即可得到原字节码
bos.write(b^123);//将得到的字节码异或123
}
bis.close();
bos.close();
Decode();
}
public static void Decode() throws IOException {
BufferedInputStream bis=new BufferedInputStream(new FileInputStream("luffyEncrypt.jpg"));
BufferedOutputStream bos=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("luffyDecode.jpg"));
int b;
while((b=bis.read())!=-1){
bos.write(b^123);//异或123进行解码
}
bis.close();
bos.close();
}
}
我们看看原图片，加密后图片和解密后的图片（顺序为依次从左至右），
2.9拷贝文件
要求在控制台录入文件的路径，将文件拷贝到当前项目下，
我们定义一个方法，获取键盘录入的文件路径，并且封装成File对象返回，
import java.io.*;
import java.util.Scanner;
public class IOTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
File file = getFile();//获取文件
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file.getName()));
int b;
while ((b = bis.read()) != -1) {
bos.write(b);
}
bis.close();
bos.close();
System.out.println("拷贝成功");
}
public static File getFile() {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.println("请输入文件路径名：");
while (true) {
String fileDir = scanner.nextLine();
File file = new File(fileDir);
if (!file.exists()) {
System.out.println("路径下不存在该文件，请重新输入文件路径名：");
} else if (file.isDirectory()) {
System.out.println("输入的路径为文件夹路径，请重新输入文件路径名：");
} else {
return file;//返回文件
}
}
}
}
我们检查一下当前目录下有没有刚刚的ico.ico文件，可以看到正确拷贝过来了。
2.10录入数据拷贝到文件
要求将键盘录入的数据拷贝到当前项目下的data.txt文件中，键盘录入的数据当遇到quit时退出，
import java.io.*;
import java.util.Scanner;
public class IOTest{
public static void main(String[] args) throws IOException {
Scanner sc=new Scanner(System.in);
FileOutputStream fos=new FileOutputStream("data.txt");
System.out.println("请键盘输入数据，输入quit结束：");
while(true){
String line=sc.nextLine();
if("quit".equals(line)){
break;
}else{
fos.write(line.getBytes());//字符串写出必须转换为字节数组
fos.write("\r\n".getBytes());//写入换行
}
}
fos.close();
System.out.println("程序已退出");
}
}
我们检查一下文本文件的内容，发现正确写入了内容，
