IO流区分总结

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前言

如何区分输入与输出？

这些“输入”“输出”是相对于内存而言的。文件都存放在磁盘上，编译器运行在内存里。即：从文件里读的意思是把数据从磁盘读到内存里，是往内存里输入数据，所以是Input；同样地，往文件里面写数据是把内存中的数据写道磁盘上，是从内存往外输出，所以是Output。

字符流和字节流之间的转换

转换流只能对流的类型转换，不能对流向转换

一、字节输入流InputStream

InputStream是一个接口，他有三个常用实现子类：

1.1 文件字节输入流FileInputStream

• 作用：将文件数据流入内存，可能会抛出FileNotFoundException异常
• 参数：文件路径（String类型或File类型）。

InputStream is=new FileInputStream(filePath);

• 常用方法：

方法	作用
int read()	读取一个字节的数据，当返回值为-1时表示已经读完
int read( byte[] array)	读取一个数组长度的数组，返回数组长度，当返回值为-1时表示已经读完
void close()	关闭流

1.2 缓冲字节输入流BufferedInputStream

• 作用：从文件中读取数据的时候，底层会创建一个长度是8192的byte数组，把数据先读入到这个byte数组中。每次程序要操作数据时，再从byte数组中获取数据进行操作。相比于文件流，缓冲流更加高效，因为缓冲流减少了磁盘IO的次数。
• 特征：Java缓冲流自身并不具有IO功能，只是在别的流上增加缓冲，以提高程序性能。
• 参数：InputStream

对于字符输出流，内部使用到了一个字符缓冲区(字符数组),在进行数据写出时，通常是将需要写出的数据缓存存在了字符数组中，然后在关闭流时（或者缓冲区存满时），一次性将缓冲区的数据写出到目标输出源。
如果需要在流未关闭前（或者缓冲区未满时）强制的将字符缓冲区中的数据写出，可以手动调用flush()强制输出。

InputStream is=new FileInputStream(filePath);	
BufferedInputStream bis=new BufferedInputStream(is);

• 常用方法：与文件流用法相同

1.3 对象字节输入流ObjectInputStream

• 应用场景：当需要将自定义类对象写入文件时，需要使用对象流，且自定义的类需要“序列化”；当需要读取含有自定义类对象的文件数据时，需要“反序列化”。（“序列化”与“反序列化”放在输出字节流再说）
• 作用：反序列化读取包含自定义类对象的文件数据

ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(is);

常用方法：

方法	作用
Object readObject()	读取一个对象

如：

ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(is);		
Object obj=ois.readObject();
System.out.println(obj); //控制台打印这个对象

二、字节输出流OutputStream

2.1.文件字节输出流FileOutputStream

• 作用：将内存数据流出到磁盘（String类型或File类型）。可能会抛出FileNotFoundException异常，当文件不存在时会自动创建，但如果是目录不存在，则会抛出异常。
• 参数：文件路径和boolean append，false表示不拼接，直接覆盖原数据；true表示拼接，接着原数据往下写。默认是false

File filePath=new File("");
OutputStream os=new FileOutputStream(filePath,true);

• 常用方法：

方法	作用
void write(byte data)	往文件里写入一个ASCII码对应的字符，范围0~127
void write(byte[] array)	往文件里写入一组ASCII码对应的字符
void write(byte[] array,int strat,int len)	往文件里写入一组ASCII码对应的字符，规定起始位置和写入个数
void close()	关闭流

2.2 缓冲字节输出流BufferedOutputStream

• 作用：从内存读取数据到磁盘时，底层会创建一个长度是8192的byte数组，让写出的数据先存入到byte数组中。当byte数组存满，或者 显示的调用flush方法的时候，会把该数组中的数据写出到文件。

OutputStream os=new FileOutputStream(filePath,true);
BufferedOutputStream bos=new BufferedOutputStream(os);

• 常用方法：与文件流用法相同

2.3 对象字节输出流ObjectOutputStream

• 应用场景：当需要将自定义类对象写入文件时，需要使用对象流，且自定义的类需要“序列化”；当需要读取含有自定义类对象的文件数据时，需要“反序列化”
• 作用：序列化将内存中包含自定义类对象的数据输出到文件

**【序列化与反序列化】**

序列化 ： 自定义类实现Serializable接口，在类中设置静态常量serialVersionUID = 1L。序列化的结果在文件中是乱码，若要读取，则需要经过反序列化读到控制台查看
反序列化： 能反序列化的前提是先要序列化，不然就报错：invalid stream header

注意事项：

1. 能序列化的对象必须实现Serilizable接口
2. 成员变量中如果有自定义类，那么这个类也必须实现Serilizable接口
3. 反序列化时，类的结构和序列化时的类结构要一致。如果不能保证，则可以添加一个静态常量serialVersionUID;
4. 被transient关键字修饰的成员变量，不参与序列化。读取到控制台时为null

• 常用方法：

方法	作用
void writeObject()	写出一个对象

如：

ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(os);
oos.writeObject(new Person("Savy",24,new School("WUST","一本")));

三、字符输入流 Reader

3.1 文件字符输入流FileReader

• 作用：创建字符输入流时，底层会创建一个长度为8192的byte数组，先把文件数据存入8192的byte数组中，在调用read方法往内存中读取时，再把8192的byte数组中的数据转换存入char数组中。
• 空间变化：文件 -> byte数组 -> char数组
• 常用方法：与字节输入流类似

3.2 缓冲字符输入流BufferedReader

• 作用：从文件中读取数据的时候，底层会创建一个长度是8192的char数组，把数据先读入到这个char数组中。每次程序要操作数据时，再从char数组中获取数据进行操作。
  相比于文件流，缓冲流更加高效，因为缓冲流减少了字节到字符的转换。
• 空间变化：文件 -> char数组
• 参数：Reader

方法	作用
String readLine()	读取一行数据，没有数据返回null

3.3 字节->字符 转换流InputStreamReader

• 作用：保证编码和解码一致，参数是InputStream和要转换的编码形式

InputStream is=new FileInputStream(filePath);
InputStreamReader isr=new InputStreamReader(is,"UTF-8");

如果目标文件的编码形式是UTF-8，则可以正确解码
如果目标文件的编码形式不是UTF-8，则不可以正确解码

四、字符输出流 Writer

4.1 文件字符输出流FileWriter

• 作用：创建字符输出流时，底层会创建一个长度是8192的byte数组。当该数组存不下数据，或者显示的调用flush方法则会把该数组中的数据写出到目标位置。调用close方法也会把数组中的数据写出到目标位置。
• 常用方法：与 文件字节输出流 类似
• 注意：输入完成后必须关闭流

4.2 缓冲字符输出流BufferedWriter

• 作用：从内存中写出数据的时候，底层会创建一个长度是8192的char数组，把数据先读入到这个char数组中。当这个char数组存满或显示调用flush方法后，会把数据写入到文件。
  相比于文件流，缓冲流更加高效，因为缓冲流减少了字节到字符的转换。

方法	作用
void newLine()	换行

4.3字符->字节 流OutputStreamWriter

• 作用：保证编码和解码一致，参数是OutputStream和要转换的编码形式。

OutputStream os=new FileOutputStream(filePath);
OutputStreamWriter osw=new OutputStreamWriter(os,"ACSII");
osw.write("白桃乌龙茶");

ASCII码无法识别中文，目标文件会乱码

常用字符编码：
ASCII编码：只能正确识别ASCII码表中的字符
GBK编码：一个中文是2字节，Eclipse工具默认编码格式是GBK
UTF-8：一个中文是3字节

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