java 文件流操作(字节流、字符流和缓冲流)

发布时间:2018-06-10作者:laosun阅读(927)

java

    一、概念

    在Java中,文件的输入和输出是通过流(Stream)来实现的。一个流,必有源端和目的端,它们可以是计算机内存的某些区域,也可以是磁盘文件,甚至可以是 Internet 上的某个 URL。对于流而言,我们不用关心数据是如何传输的,只需要向源端输入数据,从目的端获取数据即可。

    流按照处理数据的单位,可以分为字节流和字符流。字节流的处理单位是字节,通常用来处理二进制文件,例如音乐、图片文件等。而字符流的处理单位是字符,因为Java采用Unicode编码,Java字符流处理的即为Unicode字符,所以在操作汉字、国际化等方面,字符流具有优势。

    二、字节流

    所有的字节流类都继承自InputStream 和 OutputStream 这两个抽象类,下面列举了5个输入字节流类,输出字节流类和输入字节流类存在对应关系,这个就不一一列举了。

    • FileInputStream:把一个文件作为输入源,从本地文件系统中读取数据字节,实现对文件的读取操作。

    • ByteArrayInputStream:把内存中的一个缓冲区作为输入源,从内存数组中读取数据字节。

    • ObjectInputStream:对以前使用过ObjectOuputStream写入的基本数据和对象进行反序列化,用于恢复那些以前序列化的对象,注意这个对象所属的类必须实现Serializable接口。

    • PipeInputStream:实现了管道的概念,从线程通道中读取线程字节。主要在线程中使用,用于两个线程间通信。

    • SequenceInputStream:表示其他输入流的逻辑串联。它从输入流的有序集合开始,并从第一个输入流开始读取,直到到达文件末尾,接着从第二个输入流读取,依次类推,直到到达包含的最后一个输入流的文件末尾为止。

    • System.in:从用户控制台读取数据字节,在System类中,in是 InputStream 类的静态导入。

    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStream;
    import java.io.OutputStream;
    
    public class Snippet {
    	public static void main(String[] args) {
    		InputStream in = null;
    		OutputStream out = null;
    		try {
    			// 得到输入流
    			in = new FileInputStream("/Users/sun/Documents/a.txt");
    			// 得到输出流
    			File file = new File("/Users/sun/Documents/b.txt");
    			if (!file.exists()) {
    				file.createNewFile();
    			}
    			out = new FileOutputStream(file, true);
    			int i;
    			// 从输入流读取一定数量的字节,返回 0 到 255 范围内的 int 型字节值
    			while ((i = in.read()) != -1) {
    				out.write(i);
    			}
    		} catch (FileNotFoundException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} catch (IOException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} finally {
    			try {
    				if (in != null) {
    					in.close();
    				}
    				if (out != null) {
    					out.close();
    				}
    			} catch (IOException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    }

    三、字符流

    所有的字符流类都继承自Reader 和 Writer 这两个抽象类,其中Reader是用于读取字符流的抽象类,Writer是用于写入字符流的抽象类。

    Reader 和 Writer 要解决的最主要问题是国际化。原先的 I/O 类库只支持8位的字节流,因此不能很好的处理16位的Unicode字符。Unicode 是国际化的字符集,这样增加了Reader 和 Writer之后,就可以自动在本地字符集和Unicode国际化字符集之间进行转换。

    • FileReader:与FileInputStream对应,从文件系统中读取字符序列。

    • CharArrayReader:与ByteArrayInputStream 对应,从字符数组中读取数据。

    • PipedReader:与PipedInputStream 对应,从线程管道中读取字符序列。

    • StringReader:从字符串中读取字符序列。

    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileReader;
    import java.io.FileWriter;
    import java.io.IOException;
    import java.io.Reader;
    import java.io.Writer;
    
    public class Snippet {
    	/** * 由于是字符,存在编码不一致导致乱码的问题 * @param args */
    	public static void main(String[] args) {
    		Reader reader = null;
    		Writer writer = null;
    		try {
    			// 得到输入流
    			reader = new FileReader("/Users/sun/Documents/a.txt");
    			// 得到输出流
    			writer = new FileWriter("/Users/sun/Documents/b.txt", true);
    			char[] chars = new char[50];
    			int i;
    			while ((i = reader.read(chars)) != -1) {
    				writer.write(chars, 0, i);
    				writer.flush();
    			}
    		} catch (FileNotFoundException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} catch (IOException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} finally {
    			try {
    				if (reader != null) {
    					reader.close();
    				}
    				if (writer != null) {
    					writer.close();
    				}
    			} catch (IOException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    }

    四、缓冲流

    前面介绍的字节流、字符流都是无缓冲的输入、输出流,这就意味着,每一次的读、写操作都会交给操作系统来处理。这样的做法可能会对系统的性能造成很大的影响,因为每一次操作都可能引起磁盘硬件的读、写或网络的访问。因此,对于字节流和字符流,一般不直接使用。

    缓存流是一种装饰器类,目的是让原字节流、字符流 新增缓冲的功能。以字符缓冲流为例进行说明,字符缓冲流从字符流中读取、写入字符,不立刻要求系统进行处理,而是缓冲部分字符,从而实现按规定字符数、按行等方式高效ed读取或写入。

    字节缓冲流:

    import java.io.BufferedInputStream;
    import java.io.BufferedOutputStream;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    
    public class Snippet {
    	public static void main(String[] args) {
    		BufferedInputStream in = null;
    		BufferedOutputStream out = null;
    		try {
    			in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(
    					"/Users/sun/Documents/a.txt"));
    			out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(
    					"/Users/sun/Documents/b.txt", true));
    			byte[] b = new byte[1024];
    			int i;
    			while ((i = in.read(b)) != -1) {
    				out.write(b, 0, i);
    				out.flush();
    				// 手动刷新该流的缓冲,立即将他们写入预期目标
    			}
    		} catch (FileNotFoundException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} catch (IOException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} finally {
    			try {
    				if (in != null) {
    					in.close();
    				}
    				if (out != null) {
    					out.close();
    				}
    			} catch (IOException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    }

    字符缓冲流:

    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.BufferedWriter;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileWriter;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStreamReader;
    
    public class Snippet {
    	public static void main(String[] args) {
    		BufferedReader bufferedReader = null;
    		BufferedWriter bufferedWriter = null;
    		try {
    			// 设置文件编码,解决文件乱码问题
    			// 将字节流转换为字符流,实际上使用了一种设计模式——适配器模式
    			InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(
    					"/Users/sun/Documents/a.txt"), "UTF-8");
    			bufferedReader = new BufferedReader(isr);
    			bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(
    					"/Users/sun/Documents/b.txt"));
    			String s;
    			while ((s = bufferedReader.readLine()) != null) {
    				bufferedWriter.write(s);
    				bufferedWriter.newLine();
    				// 按行读取,写入一个分行符,否则所有内容都在一行显示
    			}
    		} catch (FileNotFoundException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} catch (IOException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} finally {
    			try {
    				if (bufferedReader != null) {
    					bufferedReader.close();
    				}
    				if (bufferedWriter != null) {
    					bufferedWriter.close();
    				}
    			} catch (IOException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    }


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