聊聊FileInputStream文件输入流的二三事

最新推荐文章于 2024-05-07 16:51:38 发布

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本文主要介绍了JDK1.7时代诞生的接口，它可实现资源自动关闭，无需手动操作。还阐述了FileInputStream的构造方法、相关API，如available、skip等，以及其读取方法的三种重载形式，包括返回值含义和使用注意事项。

客官，小板凳坐好，开始啦！
在这里插入图片描述
要聊FileInputStream对象，不妨先说说AutoCloseable吧，也算是个新成员，它诞生于JDK1.7的时代。

/**
 * @since 1.7
 */
public interface AutoCloseable {
    void close() throws Exception;
}

接口AutoCloseable是JDK1.7版本开始的，它的作用是提供另一种资源关闭的方式。

自定义一个测试类，实现AutoCloseable接口：

public class TestAutoCloseable implements AutoCloseable {

    public void service() {
        System.out.println("TestAutoCloseable实例的service方法被调用");
    }

    @Override
    public void close() throws Exception {
        System.out.println("TestAutoCloseable实例的close方法由jvm自动调用");
    }
}

close()方法是重写的AutoCloseable接口。service()方法是TestAutoCloseable类中的一个普通成员方法。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try (
                TestAutoCloseable test1 = new TestAutoCloseable();
                TestAutoCloseable test2 = new TestAutoCloseable()
        ) {
            test1.service();
            test2.service();
        } catch (Exception exception) {
            System.out.println("发生异常");
        } finally {
            System.out.println("善后处理");
        }
    }
}

写一个测试类进行测试：

TestAutoCloseable实例的service方法被调用
TestAutoCloseable实例的service方法被调用
TestAutoCloseable实例的close方法由jvm自动调用
TestAutoCloseable实例的close方法由jvm自动调用
善后处理

还记得以前，你是如何创建一个FileInputStream对象的吗？

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream inputStream = null;
        try {
            inputStream = new FileInputStream("");
        } catch (FileNotFoundException e) {
            // TODO
        } finally {
            if (inputStream != null) {
                try {
                    inputStream.close();
                } catch (IOException e) {
                    // TODO
                } finally {
                    // TODO
                }
            }
        }
    }
}

为了关闭FileInputStream资源，我们不得不在try-catch-finally块外部声明FileInputStream inputStream不然在finally中无法获取inputStream引用，我说的没错吧？

有了AutoCloseable接口，我们可以将资源对象的创建放入try后的(...)中，多个资源可以用分号;分隔。当try中的代码执行完后，由JVM自动调用重写的close()方法。这样资源就不用再手动的关闭了！

假设，在try代码块中发生了异常，如何处理呢？还能自动关闭吗？

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try (
                TestAutoCloseable test1 = new TestAutoCloseable();
                TestAutoCloseable test2 = new TestAutoCloseable()
        ) {
            test1.service();
            int i = 1 / 0;
            test2.service();
        } catch (Exception exception) {
            System.out.println("发生异常");
        } finally {
            System.out.println("善后处理");
        }
    }
}

测试结果：

TestAutoCloseable实例的service方法被调用
TestAutoCloseable实例的close方法由jvm自动调用
TestAutoCloseable实例的close方法由jvm自动调用
发生异常
善后处理

从结果中，我们可以看出：

无论是否发生异常，一旦跳出try(...){代码块}，那么jvm就会在跳出之前自动调用重写的close()方法。

好，接下来进入正题：聊聊FileInputStream文件输入流的二三事。

明白了AutoCloseable接口，那么你对FileInputStream对象应该也有了一点了解，因为FileInputStream对象实现了AutoCloseable接口，所以可以用新的资源关闭的方式。

FileInputStream有3个构造方法：

FileInputStream(String name);          // ①
FileInputStream(File file);            // ②
FileInputStream(FileDescriptor fdObj); // ③

其中，①、②两种构造器，其实是属于同一种构造器，都是通过传入一个File对象来构造的。第①种构造器，在FileInputStream内部会构造一个File对象的。

由于FileInputStream也实现了AutoCloseable接口，所以可以用try-catch新语法来管理资源的关闭。

public class Test {
    private static final String filePath = "C:\\Users\\Disney\\Desktop\\test.txt";
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(filePath)) {
          // TODO
        } catch (Exception exception) {
            System.out.println("发生IO异常");
        }
    }
}

以上代码就是FileInputStream对象创建的大概样子。

先介绍两个简单的API：int available()和long skip(long n)：

available

可以从该输入流中读取(或跳过)而不阻塞的剩余字节数的估计。可以理解为剩余字节数统计。如果文件流刚建立还有开始读操作，那么调用available方法，返回值就是文件的字节大小。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(filePath)) {
            int typeCount = inputStream.available();
            System.out.println("typeCount = " + typeCount);
        } catch (Exception exception) {
            System.out.println("发生IO异常");
        }
    }
}

typeCount = 14

skip

跳过指定的n个字节数。比如，当读到第20个字节，skip(10)之后，就开始从第31个字节开始读了。当然，文件要有31个字节以上，不然实际上有多少个字节就跳过多少个字节了。返回值就是实际跳过的字节数。如果long n是负数就是往前跳喽，如果流不支持往前跳就会抛出IO异常。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(filePath)) {
            int data = inputStream.read();
            System.out.println("data = " + data);
            data = inputStream.read();
            System.out.println("data = " + data);
            System.out.println("往前跳2个字节 = " + inputStream.skip(-2));
            data = inputStream.read();
            System.out.println("data = " + data);
            data = inputStream.read();
            System.out.println("data = " + data);
        } catch (Exception exception) {
            System.out.println("发生IO异常");
        }
    }
}

data = 65
data = 66
往前跳2个字节 = -2
data = 65
data = 66

markSupported

由于FileInputStream并没有重写InputStream的markSupported方法，而方法的默认返回值是false，所以也就不支持mark和reset方法。

public boolean markSupported() {
	return false;
}

输入流最重要的方法当然是read方法，FileInputStream有3中重载的read方法，我们先看第①种：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(filePath)) {
            int read;
            while ((read = inputStream.read()) != -1) {
                System.out.println(read);
            }
        } catch (Exception exception) {
            System.out.println("发生IO异常");
        }
    }
}

没有输入参数，返回值是读取的数据，即一个字节。如果返回值是-1，那么代表文件读取到了末尾位置。

为什么要用int作为返回值呢？用byte不就可以了吗？

原因是：字节输入流可以操作任意类型的文件，如图片、音频、视频等，这些文件底层都是二进制存储的；如果用byte作为返回值类型的话，当读取到11111111时，计算机就认为读到了-1.因为-1的原码是10000001，反码是11111110，补码是11111111。计算机存的就是补码11111111，所以一旦读到-1就结束了，但是事实上并没有结束哇！因为11111111是文件的数据，不是表示文件的结束。因此，改用int类型接收，前面再加3×8=24个0，写的时候write方法会去掉这24个0，就可以获取到-1这个数据了(如果看不明白，也无所谓，不影响使用)。

接下来，我们看第②种read方法：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(filePath)) {
            byte[] container = new byte[4];
            int read;
            while ((read = inputStream.read(container)) != -1) {
                System.out.println("本次读取的字节数 = " + read);
                System.out.println(Arrays.toString(container));
            }
        } catch (Exception exception) {
            System.out.println("发生IO异常");
        }
    }
}

输入参数是一个字节数组，用于存放读取的数据。返回值是实际读取的字节数，当值为-1时，表示文件结束。

本次读取的字节数 = 4
[65, 66, 67, 68]
本次读取的字节数 = 4
[69, 70, 71, 72]
本次读取的字节数 = 4
[73, 74, 75, 76]
本次读取的字节数 = 2
[77, 78, 75, 76]

从运行结果中，可以看出：

每次读取我们定义的4个字节的数据，在最后一次读取时，仅剩2个字节了，所以字节数组container，仅前两个元素被修改了，最后的75, 76没有变动，因此，我们在读取数据时，一定要根据返回值int来判断实际读取了多少个字节。

接下来，我们再看最后一个read方法的使用：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream(filePath)) {
            byte[] container = new byte[4];
            int len = inputStream.read(container, 2, 1);
            System.out.println("本次读取的字节数 = " + len);
            System.out.println(Arrays.toString(container));
        } catch (Exception exception) {
            System.out.println("发生IO异常");
        }
    }
}

运行结果：

本次读取的字节数 = 1
[0, 0, 65, 0]

可以看出：

第①个参数：依然是我们用于接收数据的容器。

第②个参数：指从容器的第几个位置开始存放数据，坐标从0开始。如果偏移量超过了数组最大索引值，抛异常。

第③个参数：每次读取多少个字节放入我们定义的容器container中。如果容器放不下，抛异常。

返回值：依然是，实际上读取的字节数量。

关于文件描述符相关的内容，暂不做解释，一般使用较少。

FileDescriptor fd = inputStream.getFD();
FileChannel channel = inputStream.getChannel();

以上就是关于FileInputStream的全部内容!不知客官欣赏的是否尽兴，评论区聊聊？