java IO流

IO流

IO流原理以及流的分类

• java程序中，对于数据的输入输出操作以“流”的方式进行，可以看作是一种数据的流动。
• 将io流可理解为光的粒子性，将bit数据看作是一个一个的光子而io流则是光本身
• 字节流（Byte Stream）
  • 字节流以字节为单位进行操作，适用于处理二进制数据或者字节流数据。在Java中，InputStream和OutputStream是字节流的基本类，分别用于处理输入和输出字节流。
  • InputStream：用于从输入流中读取字节数据。
  • OutputStream：用于向输出流中写入字节数据。
• 字符流（Character Stream）
  • 字符流以字符为单位进行操作，适用于处理文本数据。在Java中，Reader和Writer是字符流的基本类，分别用于处理输入和输出字符流。
  • Reader：用于从输入流中读取字符数据。
  • Writer：用于向输出流中写入字符数据。
• IO流的工作原理
  • 打开流：首先需要打开一个输入流或输出流，连接到相应的数据源或目的地。
  • 读取或写入数据：根据流的类型，可以通过流对象读取或写入数据。
  • 关闭流：在操作完成后，应该关闭流以释放资源。
• 按照各种角度分类IO流

1. 数据流向分类：
   • 输入流（Input Stream）：用于从数据源（如文件、网络、内存等）读取数据。
   • 例如：InputStream、Reader 等。
   • 输出流（Output Stream）：用于向目标（如文件、网络、内存等）写入数据。
   • 例如：OutputStream、Writer 等。
2. 处理方式分类：
   • 节点流（Node Stream）：直接与数据源或目标进行交互，不依赖其他流的装饰。
   • 例如：FileInputStream、FileOutputStream、FileReader、FileWriter 等。
   • 处理流（Processing Stream）：基于其他流进行功能增强或处理，可以通过装饰器模式来组合多个流。
   • 例如：BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter 等。
3. 功能分类：
   • 字节流（Byte Streams）：以字节为单位读写数据。
   • 例如：InputStream、OutputStream。
   • 字符流（Character Streams）：以字符为单位读写数据，处理字符编码。
   • 例如：Reader、Writer。
   • 对象流（Object Streams）：用于序列化和反序列化对象。
   • 例如：ObjectInputStream、ObjectOutputStream。
   • 数组流（Array Streams）：直接操作数组作为数据源或目标。
   • 例如：ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream。

FileReader和FileWriter

FileReader

FileReader 类用于读取字符文件。它继承自 InputStreamReader 类，可以读取字符流。你可以使用 FileReader 来读取文本文件中的字符数据。

FileReader fileReader = new FileReader("file.txt");
int character;
while ((character = fileReader.read()) != -1) {
    System.out.print((char) character);
}
fileReader.close();

FileWriter

FileWriter 类用于写入字符到文件。它继承自 OutputStreamWriter 类，可以写入字符流。你可以使用 FileWriter 来将字符写入文件中。

FileWriter fileWriter = new FileWriter("output.txt");
fileWriter.write("Hello, World!");
fileWriter.close();

完整例子

import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class FileCopyExample {
    public static void main(String[] args) {
        FileReader fileReader = null;
        FileWriter fileWriter = null;

        try {
            fileReader = new FileReader("input.txt");
            fileWriter = new FileWriter("output.txt");

            int character;
            while ((character = fileReader.read()) != -1) {
                fileWriter.write(character);
            }

            System.out.println("File copied successfully!");
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("Error reading/writing the file: " + e.getMessage());
        } finally {
            try {
                if (fileReader != null) {
                    fileReader.close();
                }
                if (fileWriter != null) {
                    fileWriter.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                System.err.println("Error closing the file: " + e.getMessage());
            }
        }
    }
}

FileInputStream和FileOutputStream的使用

• FileInputStream类用于从文件系统中的文件读取字节。它继承自InputStream类，可以用来读取字节流。
• FileOutputStream类用于向文件系统中的文件写入字节。它继承自OutputStream类，可以用来写入字节流。
• 这两个类通常与其他类一起使用，例如BufferedInputStream和BufferedOutputStream，以提高读写文件的性能。在使用这两个类时，记得在结束时关闭文件流以释放资源，可以使用close()方法来关闭文件流。

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

public class FileCopyExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt");
             FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt")) {

            byte[] buffer = new byte[1024];
            int length;
            while ((length = fis.read(buffer)) > 0) {
                fos.write(buffer, 0, length);
            }

            System.out.println("File copied successfully.");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally{
            fis.close();
            fos.close();
        }
    }
}