Java基础学习07--IO--字节流

川长思鸟来 2023-09-30 10:14 58阅读 0赞

**目录**

一、流的概念

二、字节流

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### 一、流的概念 ###

流是对 I/O 操作的形象描述，水从一个地方转移到另一个地方就形成了水流，而信息从一处转移到另一处就叫做 I/O 流。

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，不用关心数据是如何传输的，只需要从源端输入数据（读），向目的端输出数据（写）。

如何理解输入和输出呢？简单地说，你听别人唠叨就是输入，你向别人发牢骚就是输出。在计算机的世界中，输入 `Input` 和输出 `Output` 都是针对计算机的内存而言的。比如读取一个硬盘上的文件，对于内存就是输入；向控制台打印输出一句话，就是输出。Java 中对于此类输入/输出的操作统称为 I/O，即 Input/Output。

输入流的抽象表示形式是接口 `InputStream`；输出流的抽象表示形式是接口 `OutputStream`。

`System.out.println();` 就是一个典型的输出流，目的是将内存中的数据输出到控制台。而 `new Scanner(System.in);` 就是一个典型的输入流，目的是将控制台接收的信息输入到内存中。

按照处理数据的单位，流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，如音乐、图片文件等，并且由于字节是任何数据都支持的数据类型，因此字节流实际可以处理任意类型的数据。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 Unicode 字符，所以在操作文字、国际化等方面，字符流具有优势。

### 二、字节流 ###

输入字节流类继承自抽象类 `InputStream`，输出字节流继承自抽象类 `OutputStream`

*  `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 ObjectOutputStream 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。
 *  `PipedInputStream`：实现了管道的概念，从线程管道中读取数据字节。主要在线程中使用，用于两个线程间的通信。
 *  `SequenceInputStream`：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，直至到达文件末尾，接着从第二个输入流读取，依次类推。
 *  `System.in`：从用户控制台读取数据字节，在 `System` 类中，in 是 `InputStream` 类型的静态成员变量。

public class TestByteStream {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            FileInputStream in = null;
            FileOutputStream out = null;
            try {
                File f = new File("/home/project/new_file.txt");
                f.createNewFile();
                //通过构造方法之一：String构造输入流
                in = new FileInputStream("/home/project/ori_file.txt");
                //通过构造方法之一：File类构造输出流
                out = new FileOutputStream(f);
                //通过逐个读取、存入字节，实现文件复制
                int c;
                while ((c = in.read()) != -1) {
                    out.write(c);
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println(e.getMessage());
            } finally {
                if (in != null) {
                    in.close();
                }
                if (out != null) {
                    out.close();
                }
            }
        }
    }

上面的代码分别通过传入字符串和 `File` 类，创建了文件输入流和输出流，然后调用输入流类的 `read()` 方法从输入流读取字节，再调用输出流的 `write()` 方法写出字节，从而实现了复制文件内容的目的。注意：一是 `read()` 方法碰到数据流末尾时（即读取完毕时），返回值是 -1，否则返回值 > -1；二是在输入、输出流用完之后，要在异常处理的 `finally` 块中关闭输入、输出流，以释放资源。

输出流的 `write()` 方法是覆盖文件内容，而不是在文件内容后面追加内容。如果想采用追加的方式，则在使用构造方法创建字节输出流时，增加第二个值为 true 的参数即可，如 `new FileOutputStream(f,true)`。

`InputStream` 输入流的可用方法

*  `int read()`：从输入流中读取数据的下一字节，返回 0 ～ 255 范围内的整型字节值；如果输入流中已无新的数据，则返回 -1。
 *  `int read(byte[] b)`：从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在字节数组 b 中，以整数形式返回实际读取的字节数（要么是字节数组的长度，要么小于字节数组的长度）。
 *  `int read(byte[] b, int off, int len)`：将输入流中最多 len 个数据字节读入字节数组 b 中，以整数形式返回实际读取的字节数，off 指数组 b 中将写入数据的初始偏移量。
 *  `void close()`：关闭此输入流，并释放与该流关联的所有系统资源。
 *  `int available()`：返回可以不受阻塞地从此输入流读取（或跳过）的估计字节数。
 *  `void mark(int readlimit)`：在此输入流中标记当前的位置。
 *  `void reset()`：将此输入流重新定位到上次 mark 的位置。
 *  `boolean markSupported()`：判断此输入流是否支持 `mark()` 和 `reset()` 方法。
 *  `long skip(long n)`：跳过并丢弃此输入流中数据的 n 字节。