Java I/O系统

最新推荐文章于 2020-12-15 11:51:48 发布

luminouswithyou

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分类专栏： Java

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本文参考自：

https://www.jianshu.com/p/715659e4775f
https://www.cnblogs.com/CQqf/p/10795656.html

分类角度

从操作对象的角度来看，I/O可以分为：

文件（file）：FileInputStream、FileOutputStream、FileReader、FileWriter
数组（[]）：
2.1 字节数组（byte[]）：ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream
2.2 字符数组（char[]）：CharArrayReader、CharArrayWriter
管道操作：PipedInputStream、PipedOutputStream、PipedReader、PipedWriter
基本数据类型：DataInputStream、DataOutputStream
缓冲操作：BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter
打印：PrintStream、PrintWriter
对象序列化反序列化：ObjectInputStream、ObjectOutputStream
转换：InputStreamReader、OutputStreWriter

而从数据传输方式来看，I/O可以分为：

字节流
字符流

字符流、字节流的区别

字节流读取单个字节，字符流读取单个字符（一个字符对应多个字节）。字节流用来处理二进制文件（图片、MP3、视频文件），字符流用来处理文本文件（可以看做是特殊的二进制文件，使用了某种编码，人可以阅读）。简而言之，字节是给计算机看的，字符才是给人看的。

I/O类的相关方法

IO 类虽然很多，但最基本的是 4 个抽象类：InputStream、OutputStream、Reader、Writer。最基本的方法也就是一个读 read() 方法、一个写 write() 方法。
下面以代码为例，分析子类的具体用法：

1、读取控制台输入

以下三个方法分别是读取一个字符、读取多个字符以及读取一行字符。

import java.io.*;

public class IOTest {
   
    public static void test01() throws IOException {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.println("请输入一个字符");
        char c;
        c = (char) bufferedReader.read();
        System.out.println("你输入的字符为"+c);
    }

    public static void test02() throws IOException {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.println("请输入一个字符，按 q 键结束");
        char c;
        do {
            c = (char) bufferedReader.read();
            System.out.println("你输入的字符为"+c);
        } while (c != 'q');
    }

    public static void test03() throws IOException {
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.println("请输入一行字符");
        String str = bufferedReader.readLine();
        System.out.println("你输入的字符为" + str);
    }
}

2、二进制文件的写入和读取

 public void test04() throws IOException {
        byte[] bytes = {12,21,34,11,21};
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(new File("").getAbsolutePath()+"/io/test.txt");
        // 写入二进制文件，直接打开会出现乱码
        fileOutputStream.write(bytes);
        fileOutputStream.close();
    }

    @Test
    public void test05() throws IOException {
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(new File("").getAbsolutePath()+"/io/test.txt");
        int c;
        // 读取写入的二进制文件，输出字节数组
        while ((c = fileInputStream.read()) != -1) {
            System.out.print(c);
        }

3、文本文件的写入和读取

注意 write 和 append 方法并不是像字面意思一样，write 和 append 方法实现上本身没有区别，但由于 append 返回对象本身，所以可以不停append。
在这里插入图片描述

    public void test06() throws IOException {
        FileWriter fileWriter = new FileWriter(new File("").getAbsolutePath()+"/io/test.txt");
        fileWriter.write("Hello，world！\n欢迎来到 java 世界\n");
        fileWriter.write("不会覆盖文件原本的内容\n");
        // fileWriter.write(null); 不能直接写入 null
        fileWriter.append("并不是追加一行内容，不要被方法名迷惑\n");
        fileWriter.append(null);
        fileWriter.flush();
        System.out.println("文件的默认编码为" + fileWriter.getEncoding());
        fileWriter.close();
    }

    
    public void test07() throws IOException {
        FileWriter fileWriter = new FileWriter(new File("").getAbsolutePath()+"/io/test.txt", false); // 关闭追加模式，变为覆盖模式
        fileWriter.write("Hello，world！欢迎来到 java 世界\n");
        fileWriter.write("我来覆盖文件原本的内容");
        fileWriter.append("我是下一行");
        fileWriter.flush();
        System.out.println("文件的默认编码为" + fileWriter.getEncoding());
        fileWriter.close();
    }

    public void test08() throws IOException {
        FileReader fileReader = new FileReader(new File("").getAbsolutePath()+"/io/test.txt");
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
        String str;
        while ((str = bufferedReader.readLine()) != null) {
            System.out.println(str);
        }
        fileReader.close();
        bufferedReader.close();
    }

    public void test09() throws IOException {
        FileReader fileReader = new FileReader(new File("").getAbsolutePath()+"/io/test.txt");
        int c;
        while ((c = fileReader.read()) != -1) {
            System.out.print((char) c);
        }
    }

使用字节流和字符流的转换类 InputStreamReader 和 OutputStreamWriter 可以指定文件的编码，使用 Buffer 相关的类来读取文件的每一行。

    public void test10() throws IOException {
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(new File("").getAbsolutePath()+"/io/test2.txt");
        OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(fileOutputStream, "GBK"); 
        outputStreamWriter.write("Hello，world！\n欢迎来到 java 世界\n");
        outputStreamWriter.append("另外一行内容");
        outputStreamWriter.flush();
        System.out.println("文件的编码为" + outputStreamWriter.getEncoding());
        outputStreamWriter.close();
        fileOutputStream.close();
    }

    public void test11() throws IOException {
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(new File("").getAbsolutePath()+"/io/test2.txt");
        InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(fileInputStream, "GBK"); 
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(inputStreamReader);
        String str;
        while ((str = bufferedReader.readLine()) != null) {
            System.out.println(str);
        }
        bufferedReader.close();
        inputStreamReader.close();
    }

Java I/O 常见面试题

1、字节流和字符流的区别？

（1）读写单位不同：字节流以字节（8 bit）为单位，字符流以字符为单位，根据码表映射字符，一次可能读多个字节。

（2）处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据（如图片、avi 等），而字符流只能处理字符类型的数据。

（3）字节流没有缓冲区，是直接输出的，而字符流是输出到缓冲区的。因此在输出时，字节流不调用 close() 方法时，信息已经输出了，而字符流只有在调用 close() 方法关闭缓冲区时，信息才输出。要想字符流在未关闭时输出信息，则需要手动调用 flush() 方法。

2、什么是节点流，什么是处理流，它们各有什么用处，处理流的创建有什么特征？

根据是否直接处理数据，Java io又分为节点流和处理流，节点流是真正直接处理数据的；处理流是装饰加工节点流的。处理流是对一个已存在的流的连接和封装，通过所封装的流的功能调用实现数据读写。

注意：处理流的构造器必须要传入节点流的子类

3、什么叫对象序列化，什么是反序列化，实现对象序列化需要做哪些工作？

对象序列化：将对象以二进制的形式保存在硬盘上；
反序列化：将二进制的文件转化为对象读取；
实现 serializable 接口可以实现对象序列化，其中没有需要实现的方法，implements Serializable 只是为了标注该对象是可被序列化的。
例如，在 web 开发中，如果对象被保存在了 Session 中，tomcat 在重启时要把 Session 对象序列化到硬盘，这个对象就必须实现 Serializable 接口。如果对象要经过分布式系统进行网络传输，被传输的对象就必须实现 Serializable 接口。

4、说说 RandomAccessFile?

它在 java.io 包中是一个特殊的类，既不是输入流也不是输出流，它两者都可以做到。他是 Object 的直接子类。通常来说，一个流只有一个功能，要么读，要么写。但是 RandomAccessFile 既可以读文件，也可以写文件。

而且 RandomAccessFile 支持对文件的随机访问。