IO流{文件和目录 File 字符如何储存在电脑上 字节输入流 字节输出流 read方法读的字节为什么返回int类型}（一）

在学习IO流 过程中难免会跟文件或者目录打交道
这里 目录就是文件夹

文件和目录

这里 Java将它们抽象为File类
也就是说
File类既可以表示文件 也可以表示目录

---

当你传入一个文件路径给它时
他就是代表一个文件
当你传入一个目录路径给它时
它就代表一个目录

---

---

File方法分类

File类有四十多个方法
其中与查询相关的操作有20多个
与修改相关的操作有10多个
与批量操作相关的有 6 个

---

---

但是在这些方法里面
只有十一个方法是常用的

File

接下来 我们学习
在日常开发中的应用

---

创建 删除 重命名 文件

首先是 创建 删除 重命名 文件
先创建一个File对象
并传入你要创建的文件完整路径
然后判断文件是否存在
当文件不存在时
调用createNewFile方法创建新文件
该方法有异常抛出
使用try-catch将其捕获
输出创建结果
例子编写完成

---

---

练习

接下来
重命名刚刚创建的新文件
当文件存在时
调用renameTo方法
重命名此文件
该方法需要传入一个File对象
File路径为新名称的路径
接收方法返回值
输出重命名结果
例子编写完成

---

---

注意（此处的创建是代替原来名字相同的文件 不是重新创建一个）
！！！
观察执行结果

---

---

接下来
删除刚刚重命名的目录
当目录存在时
调用delete方法删除此目录
输出删除结果
例子编写完成 执行程序

---

---

重点！
从执行结果来看目录删除成功
但是注意
刚刚删除的目录是一个空目录
如果目录下还有文件或者目录的话
那么该目录是无法被删除的
想要被删除的话
必须将目录下所有文件(包括目录)清空

---

---

列出路径所有文件或目录

对于目录嵌套目录的情况
建议使用递归进行删除
方法参数只有一个File
方法返回Boolean类型
删除成功返回true
否则返回false

---

---

首先判断File是否为目录
当为目录时
列出目录下所有文件（包括目录）

---

---

当 File数组不为空时
遍历它
然后调用recursionDelete方法进行递归删除
目录下的文件（或者目录）
最后
无论是文件
还是目录
都将调用delete方法删除
到此
递归方法编写完成

---

---

练习

接下来
我们试试该方法
创建File对象
传入要删除的目录路径
调用recursionDelete方法进行删除
输出删除结果
到此
例子编写完成

---

---

编写代码
执行结果来看

---

创建多级目录

方法
还是先创建一个File对象
传入多级目录路径
当目录不存在时
调用mkdirs方法创建多级目录
输出创建结果
例子编写完成
观察执行结果

---

---

总结本节内容

介绍了File类的基本操作
和使用递归删除目录嵌套目录的情况

---

---

File类方法繁多
在实际开发中
它常用的也就那几个

---

---

字符是如何存储在电脑上的

在学习IO前
我们先要了解
字符是如何存储在电脑上的

---

---

首先先来了解 文本.text 上的字符 是如何存储在电脑上的
它们需要先根据字符编码°
找到对应的码值
例如这里的ASCII码
字符“a”所对应的码值是97
“b” 是 98
"c"是99
剩下的以此类推

---

---

找到对应的码值后
再将码值
转化为字节
存储在电脑上

---

---

读文件的时候
再将这个过程反过来即可
总结：
本节介绍了 字符是根据字符编码
找到对应的码值
然后再将码值 转换为 字节
存储在电脑上

---

---

字节输入流 InputStream

读取文件中的内容

---

---

我们可以借助InputStream旗下的子类
它和它的子类们都属于字节流
也就是按字节为单位读取数据的流
刚刚我们要读取的是文件数据
所以
选择FileInputStream
文件字节输入流

---

---

所以可以看出
它用于读取文本、图片、音乐、视频等文件数据

---

---

它一共有三个构造方法
你可以传一个文件路径
也可以传一个表示文件的File对象
这两个方法用得最多
也可以传一个文件描述符
这个构造方法几乎用不到
因为文件描述符
只能通过已经创建的流对象来获取

---

---

---

通过其read方法
每次只读一个字节
直到最后没有可读的字节
返回 -1 作为结束标识
read方法返回的类型
并不是byte
而是int

---

---

至于为什么
看下一个知识点
直接输出这些int值
得到的只是一些数字
这些数字就是字符所对应的字节值
对于字符而言
这些字节值就是码值
如果想要输出字符的话
需将其转换为char类型
然后就可以得到原来的字符

---

---

---

练习

编码练习
首先创建文件字节输入流
并传入文件路径
构造方法有异常抛出
使用try-catch将其捕获
然后调用read方法读取单个字节

---

---

read方法有异常抛出
使用catch将其捕获
接着输出刚刚读取到的字节值
这里输出的是一个数字
不便于观看
我们可以将其转换为char类型
以字符形式输出

---

---

从执行结果来看
"a”是我们读取到的第一个字符
也是第一个字节
一行读一个
这种写法太低效
可以采用循环的方式来读
那循环什么时候结束呢

---

---

当我们读到字节值为-1的时候结束

---

---

这个程序还有更优的写法
可以将字节值定义在循环外
将读取字节的操作
和判断字节值是否为-1
写在循环条件中
这样的写法在实际开发中更为常见
从执行结果来看
文件中的每一个字节都读出来了

---

---

总结

本节介绍了输入流体系
及其读取字节的操作

---

---

在实际开发中
FileInputStream 方法用的最多

---

---

read方法读的是字节为什么返回int

在上一讲中 我们可以看到
read方法读的是字节返回的而是int
为什么read方法 返回的不是byte 而是int呢
这个和它的结束标识有关
也就是和这个 -1 有关

---

---

在Java中
一个数字的二进制位
最高位是符号位
0 代表的是正数
1 代表的是负数
但一个负数
远不是将最高位置于1这么简单
它是其正数的原码
取反得到反码
再 +1
得到补码
最后的补码
才是一个负数的二进制表现形式
这是 -1 的二进制

---

---

假设我们要读的文件中
正好有 -1 时
就无法判断
这是数据已经读完了
还是数据本身 就是 -1

---

---

因此设计者 将read方法 的返回值类型
设置为int
四个字节
16 位
目的就是为了 防止直接读到 -1

---

---

上方的字节值
是 255
想要原生的字节值时
只需再把它转为byte即可
高位全部去掉
只保留低 8 位
这样我们就得到了 原生数据 -1
以上就是 为什么read方法 返回int 的原因

---

---

总结

介绍了
read方法为什么返回int的原因
在面试中有可能会被问到
要重点理解掌握

---

---

数据读取完以后为什么要关闭流？

数据读完以后
调用close方法关闭流

---

为什么一定要关闭流呢

---

例如：
例如 在删除电脑文件时 如果这个文件正在打开或者正在使用
​电脑是不会执行这个步骤的 提示 该文件正在使用无法删除的情况
那么这个时候 就需要关闭正在使用的文件
释放资源
然后才可以删除
这个和我们关闭流是一个道理的

---

---

关闭流是一定要关闭的
但不是写在try代码块中
而是写在finally代码块中
这样 即使操作流的过程中发生异常
也会执行关闭流的操作
将创建流的操作 拆分为声明流 和初始化流 两部分
然后将关闭流的操作
移动到finally代码块中
在关闭流之前 先判断流是否为空
当流不为空时 再关闭流
close方法有异常抛出 使用try-catch将其捕获
到此 完整的输入流读取数据的书写格式就是下图三格式

---

---

重点！
一共有四步
第一步 ： 声明流
第二部：初始化流
第三步： 读取数据
第四步：关闭流
从执行结果来看：改写后的程序没有任何问题
流关闭以后 就不能再读取数据了
否则就会发生io异常

---

---

总结：

本节介绍了 为什么数据读完以后要关闭流
以及日常开发流的书写格式

---

如何更高效的读取字节

除了每次读取单个字节以外
我们还可以每次读取多个字节
以此来提升效率

---

---

批量读取的字节
都装在一个容器里
这个容器就是字节数组
数组大小可以自己拟定
如此以来
数组有多大
每次就能读多少

---

---

但是需要注意的是
数组是重复使用的
新读入的字节 会覆盖掉原来位置上的字节
这样就会产生 没覆盖全的情况
数组中还存在之前读入的字节
最后输出的结果 就会存在多余的字符
这个现象一会演示

---

---

下面演示一个批量读取字节的示例
按照上一节讲解的代码书写格式中
编写好基本代码
读取数据的部分 目前还没写
创建一个长度为4 的字节数组
循环批量读取字节 读到 -1 时结束
每次都以字符串形式输出
长度为 4 的数组 刚刚好
分两次读完
没有多余的字节

---

---

接下来 我们来演示 有多余字节的问题
基本代码一样！
只需将数组长度 由4 改为 3
这样就会出现多余的字符
多输出 一个 “f”
产生问题的原因 前面的内容已经讲解过了
问题也很好解决！！！
我们只需记录一下
read方法实际读入的字节数
在输出的时候 从下标 0 开始输出
输出的长度为实际读入的字节数
注意重点 ： ((length = in.read(bytes)) != -1)
这样的话 便没有多余的字符了

---

---

总结：

本节介绍了 如何批量读取字节
在实际开发中 这种方式更加常用
这一节的批量读取字节的书写格式如下

---

---

什么是字节输出流OutputStream

它和输入流一样
也有一套体系
包括将数据输出到文件FileOutputStream
带缓冲区的 BufferedOutputStream
等其他一些输出流
其中最为常用的 就是 FileOutputStream

---

---

---

借助 FileOutputStream
我们可以向文件中写入数据
完成复制文件等操作

---

---

FileOutputStream 一共有五个构造方法
其功能如下图所示
第一个参数 String name 创建文件输出字节流 并指定文件路径 默认覆盖文件
第二个参数 boolean append 创建文件输出字节流 并指定文件路径 是否追加文件 默认覆盖文件

---

---

下面 通过将一个字符串写入到文件中
来学习 输出流的基本知识
而这个过程 正好和读取字节相反

---

---

先根据编码表
找到字符所对应的十进制码值
再将码值 转换为 字节
转换为字节以后 再调用输出流的write方法
依次写入文件中

---

---

写入的方式有两种
一种是: 每次写入单个字节
还有一种是： 每次写入一个字节数组
后者效率更高

---

---

练习

下面我们就采用后者
来编写一份示例
首先声明一个输出流
然后初始化它
并传入你要输出的文件路径中

---

---

创建FileOutputStream时有异常抛出
使用try-catch 将其捕获
写上finally 代码块

---

---

在finally代码块中
调用close方法关闭流
在关闭流之前
先判断流是否为空
当流不为空时
再关闭流

---

---

close方法有异常抛出
使用 try-catch 将其捕获

---

---

练习

重点！！！
最后 我们来编写 写入数据的部分
创建你要写入的数据
比如这里的 “二哥一直坚持abcdefgh”
然后调用其 getBytes方法 转为字节数组

---

---

因为写入数据必须按字节为单位
所以这里要转为 字节数组
接着 调用输出流的write方法
将字节数组 中的数据 写到文件中

---

---

write方法有异常抛出
使用catch将其捕获
至此 写入数据的部分编写完成
整个例子也编写完成
执行程序观看

---

---

一般来说 程序没有报错 就说明 写入成功
再来查看文件
文件可以看出 程序运行成功！！！

---

---

注意点：
当我们初始化输出流的时候
这里的输出文件
是我本身 事先创建好了的！！！
如果文件没有事先创建好
还需要使用 file对象 来进行 创建！！！

---

---

在创建之前
无论文件是否存在
都要进行判断一下
文件的存在情况

---

---

养成习惯
因为在实际开发中 不可能还去看看
文件到底创建了没有 一个提示 重点注意

---

---

总结

本节介绍了
输出流体系 及其 基本操作
在实际开发中
FileOutputStream 用的比较多

---

---