Java中的IO操作

知识点概要

  • 字节流与字符流的概念
  • 利用字节流对象完成文件读取和写入

一、Java IO简介

IO可以理解为“I/O”，可理解为In和Out，即输入与输出。所以，IO体系的基本功能就是读和写。

IO流：

  • 作用：读写设备上的数据，硬盘文件、内存、网络、键盘等。
  • 根据数据的走向：输入流和输出流
  • 根据处理的数据类型：字节流和字符流

字节流：可以处理所有类型的数据，如MP3、图片、文字、视频等。 在读取时，读到一个字节就返回一个字节。

==在Java中，对应的类都是以stream结尾。==

字符流：仅能够处理纯文本数据，如txt文本等。在读取时，读到一个或多个字节，先查找指定的编码表，然后将查到的字符返回。

二、字符、字节与编码

字节（Byte）:通过网络传输信息或内存中存储信息的单位，是计算机信息技术用于计量存储和传输容量的一种计量单位。
一字节等于8位二进制，即一个8位的二进制数，是一个很具体的存储空间。如0x01,0x45,0xFA...

字符（Char）:字符是人们使用的记号，是抽象意义上的一个符号。

字符集（Charset）:字符集也叫做编码。编码标准中规定所包含字符的集合就是字符集。规定每个字符分别用一个字节还是多个字节存储，用那些字节存储，这个规定就叫做“编码”。

ANSI：字符串在内存中，如果“字符”是以ANSI编码形式存在的，一个字符可能用一个字节或者多个字节来展示，那么我们称这种字符串为“ANSI”字符串或多字节字符串。不同ANSI编码所规定的标准是不同的，因此，对于一个给定的多字节字符串，我们必须知道它采用的是哪一种编码规则，才能够知道它包含了哪些“字符”。

Unicode：字符串在内存中，如果字符是以Unicode中的序号存在的，那么我们称折中字符串为Unicode字符串或者宽字节字符串。对于Unicode字符串来说，不管在什么环境下，它所代表的内容总是不变的。用来给Unicode字符集编码的标准有很多种，比如UTF-8等。

三、使用字节流读取数据

准备文本文件hello.txt，存放的路径为src/files/readTestFile.txt，里面的内容如下：

hello world
小飞侠

案例1：文件读取

public class ReadByteStream {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建文件读入字节流对象，用文件的路径参数进行初始化
            FileInputStream fs = new FileInputStream("src/files/readTestFile.txt");
            // 字节数组作为读入数据的缓冲区
            byte input[] = new byte[100];

            // 将数据读取到input数组中
            String str;
            while (fs.read(input) != -1) {
                str = new String(input, "UTF-8");
                // str = new String(input, "GBK");
                System.out.println(str);
            }

            // 关闭文件读入字节流对象
            fs.close();

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

测试1：
使用str = new String(input, "UTF-8");读取输出如下：

hello world
小飞侠

中文显示正常。

测试2：
使用str = new String(input, "GBK");读取输出如下：

hello world
灏忛渚�

中文显示出现了乱码。这是因为写入的时候采用了UTF-8进行编码，读取的时候却强制使用了GBK进行解码，自然导致读取出来的内容发生错乱。

代码实例2：文件写入

public class WriteByteStream {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 待写入的内容
            String outString = "write by 小飞侠";

            // 创建文件输出流对象
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src/files/writeTestFile.txt");

            // 输出缓冲区
            byte output[] = outString.getBytes("UTF-8");

            // 从缓冲区写入到流对象，并刷新流写入到文件
            fos.write(output);
            fos.flush();

            // 关闭输出流对象
            fos.close();

            System.out.println("done");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

测试1：

writeTestFile.txt中内容如下，且多次写入会发生内容覆盖

write by 小飞侠

代码实例3：文件拷贝

package com.netease.fileIO;

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

/**
 * 功能描述：利用字节流对象实现文件拷贝
 * 
 * @author louxj424
 * 
 */
public class CopyByteStream {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建文件的读入和写入字节流对象，并用文件位置进行初始化
            FileInputStream fis = new FileInputStream("src/pictures/pic1.jpg");
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src/pictures/pic1_new.jpg");

            // 缓冲区的字节数组
            byte input[] = new byte[100];

            // read正常的返回值为成功写入到byte数组的字节数，如果返回-1则说明写完了。
            while (fis.read(input) != -1) {
                fos.write(input);
            }

            // 关闭文件读入和写入流
            fos.close();
            fis.close();

            System.out.println("done");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

测试结果：

刷新工程目录后，pictures文件夹下出现了新文件pic1_new.jpg文件。

四、使用带有缓冲区的字节流读取数据

package com.netease.fileIO;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/**
 * 使用BufferedInputStream，通过缓存读取大文件。
 * 在代码编写的过程中，通过不断地调整缓冲区以及数组的大小，找到一个合适的数值，前者影响磁盘读写次数，后者影响处理时间。
 * 
 * @author louxj424
 *
 */
public class ReadByBuffertoStream {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        try {
            // 带有缓冲的输入输出流的读写效率是非常高的。
            FileInputStream fis = new FileInputStream("src/JavaCode.pdf");
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis, 10000);
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src/NewJavaCode.PDF");
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos, 10000);

            // 大型文件对应的数组应该大一些，小文件的数组应当小一些，在实践中不断尝试和优化。
            byte input[] = new byte[10000];
            int count = 0;
            long startTime = System.currentTimeMillis();
            while (bis.read(input) != -1) {
                bos.write(input);
                count++;
                // System.out.println("文件读取完毕！");
            }

            bos.close();
            fos.close();
            bis.close();
            fis.close();
            long endTime = System.currentTimeMillis();

            System.out.println("读取了" + count + "次");
            System.out.println("耗时" + (float) (endTime - startTime) / (1000) + "秒");

        } catch (FileNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

五、使用字符流写数据

代码实例：


import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.UnsupportedEncodingException;

/**
 * 利用字符流读写文件实现文本文件的拷贝功能
 * 
 * @author louxj424
 *
 */
public class CopyByCharStream {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 将创建的文件对象传入文件输入流，该流为字节流
            FileInputStream fis = new FileInputStream("src/files/readTestFile.txt");
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src/files/writeTestFile.txt");

            // 将字节流转换为字符流，指定字符集
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "UTF-8");
            OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "UTF-8");

            // 创建一个字符数组
            char input[] = new char[100];
            int len = 0;

            // read函数的正常返回值为实际读取的字符数组的长度，-1代表已经读取到了文件末尾
            while ((len = isr.read(input)) != -1) {
                /*
                 * 第一个参数代表偏移量，参数值0表示从字符数组的开始位置读取; 第二个参数为读取的长度，值l为read()函数的返回值.
                 */
                String inputString = new String(input, 0, len);
                // System.out.println(inputString);
                osw.write(inputString);
            }

            // 关闭流，后打开的先关闭，先打开的后关闭
            isr.close();
            osw.close();
            fos.close();
            fis.close();
            System.out.println("Done");

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

六、使用带有缓冲的字符流读写数据

代码实践：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.io.UnsupportedEncodingException;

/**
 * 演示：使用带有缓冲的字符流读写数据
 * 
 * @author louxj424
 *
 */
public class ReadWriteByBufferedStream {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 将创建的文件对象传入文件输入流，该流为字节流
            FileInputStream fis = new FileInputStream("src/files/readTestFile.txt");
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src/files/writeTestFile.txt");
            
            // 将字节流转换为字符流，指定字符集
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "UTF-8");
            OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "UTF-8");

            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
            // 自带缓冲区，当缓冲区被写满之后才会向硬盘真正写入数据，写入效率增加
            // BufferedWriter bw=new BufferedWriter(osw);
            /*
             * out A character-output stream autoFlu * sh A boolean; if true,
             * the println, printf, or format methods will flush the output
             * buffer
             */
            PrintWriter pw = new PrintWriter(osw, true);

            // 读取文件的一行数据，返回null说明读取到了文件末尾
            String input;
            while ((input = br.readLine()) != null) {
                // bw.write(input);
                pw.println(input);
            }
            // 将缓冲区内容强制输出，以免造成缓冲区未写满程序关系造成数据丢失
            pw.flush();

            br.close();
            // bw.close();
            pw.close();
            // 关闭流，后打开的先关闭，先打开的后关闭
            isr.close();
            osw.close();
            fos.close();
            fis.close();
            System.out.println("Done");

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }
}

七、FileReader与FileWriter

代码示例：

package com.netease.fileIO;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

import jdk.jfr.events.FileWriteEvent;

public class TestFileReadWriter {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        try {
            // 读取文件的文本数据
            FileReader fr = new FileReader("src/new Hello.txt");
            BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
            FileWriter fw = new FileWriter("src/new Hello2.txt");
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                bw.write(line + "\n");
            }
            bw.flush();

            bw.close();
            fw.close();
            br.close();
            fr.close();
            System.out.println("Done");

        } catch (FileNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

    }

}

八、读取配置文件参数信息

package com.netease.java.learn.IO.file;

import java.io.InputStream;
import java.util.Properties;

/**
 * 配置文件键值对信息读取示例
 * 
 * @author louxj424
 *
 */
public class PropertiesLoader {

    private static final String DB_DRIVER = "DB_DRIVER";
    private static final String DB_URL = "DB_URL";
    private static final String DB_USER = "DB_USER";
    private static final String DB_PASSWORD = "DB_PASSWORD";
    // 这里路径写法适用于配置文件与源码文件不在一个文件目录的情形，使用的是绝对目录的表示方法，
    // 这里的"/"表示的src的根目录
    private static final String PROPERTIES_FILE = "/files/jdbc.properties";

    private static String driver;
    private static String url;
    private static String username;
    private static String password;

    public static void main(String[] args) {

        // 用来保存属性文件中中的键值对
        Properties properties = new Properties();

        try {
            // 读取属性文件中的内容，将其读取到一个输入流中
            // 使用详解介绍可以参考文章：https://www.cnblogs.com/macwhirr/p/8116583.html
            InputStream is = PropertiesLoader.class.getResourceAsStream(PROPERTIES_FILE);
            // 从输入流中读取属性列表：属性文件中的键值对列表
            properties.load(is);

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("=================配置文件读取错误=================");
        }

        // 将读取到的值赋值给类的成员变量
        driver = properties.getProperty(DB_DRIVER);
        url = properties.getProperty(DB_URL);
        username = properties.getProperty(DB_USER);
        password = properties.getProperty(DB_PASSWORD);

        System.out.println(DB_DRIVER + ":" + driver);
        System.out.println(DB_URL + ":" + url);
        System.out.println(DB_USER + ":" + username);
        System.out.println(DB_PASSWORD + ":" + password);
    }

}

src/files/jdbc.properties目录下的配置文件内容信息如下：

DB_DRIVER=com.mysql.jdbc.Driver
DB_URL=jdbc:mysql://localhost/jsp_db
DB_USER=root
DB_PASSWORD=123456
最后编辑于 ：
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