JAVA学习————Day32

最新推荐文章于 2024-08-22 00:35:50 发布
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版权

IO流

1. IO流
1.1 IO概述

IO参照物是当前程序使用内存
I
input 从硬盘读取数据到内存!!!read 读
O
output 从内存写入数据到硬盘!!! write 写

直播为例:
OBS推流软件 --> 浏览器 OBS输出数据到浏览器
磊哥的键盘，屏幕，声音 --> OBS 对于OBS而言这是输入
浏览器 --> 屏幕，耳机 对于浏览器而言，输出

对于Java而言:
按照处理单位来看
字节流
所有的数据按照字节方式进行传输！！！
字符流
数据按照当前系统采用的编码集方式进行字符操作，该操作局限性很大！！！
所能操作并且不会出现错误的文件，有且只有记事本打开无乱码的文本文件

组合
字节输入流
字节输出流
字符输入流
字符输出流

1.2 缓存概念

缓存缓冲有什么好处???
一般的网站，第二次打开总要比第一次打开速度要快！！！
第一次加载网站打开的过程中，会对当前网页一些固定资源进行保存，
提高用户在访问页面的速度，优化体验。

开发中使用缓冲缓存可以有效的提高文件操作效率！！！

1.3 IO流分类

class InputStream 字节输入流基类
–| class FileInputStream 文件操作字节输入流

class OutputStream 字节输出流基类
–| class FileOutputStream 文件操作字节输出流

class Reader 字符输入流基类
–| class FileReader 文件操作字符输入流

class Writer 字符输出流基类
–| class FileWriter 文件操作字符输出流

需要学习的方法：
read
write

缓冲流:
BufferedInputStream
字节输入缓冲流
BufferedOutputStream
字节输出缓冲流
BufferedReader
字符输入缓冲流
BufferedWriter
字符输出缓冲流

1.4 FileInputStream 文件操作字节输入流

Constructor构造方法
FileInputStream(String filePath);
根据用户指定的文件路径创建对应的FileInputStream，文件操作输入字节流，
如果文件不存在，抛出异常FileNotFoundException
FileInputStream(File file);
根据用户指定对应文件的File类对象，创建对应的FileInputStream，如果文件
不存在，抛出异常FileNotFoundException

Method成员方法
int read();
从文件中读取一个字节数据返回。如果读取到底末尾，返回-1 EOF End Of File
int read(byte[] buf); 【重点】
从文件中读取数据到缓冲数组buf中，返回值类型是从文件中读取到的字节个数，如
果读取到文件末尾，返回-1， EOF End Of File
读取数据的方法，在运行过程中出现了问题，抛出异常IOException

操作流程:
1. 明确对应文件的路径，可以选择直接给予对应的String类型路径，或者创建对应的File类对象，作为参数
2. 创建FileInputStream文件操作字节输入流，打开文件操作管道
3. 从FileInputStream对象中使用方法，读取数据
4. 关闭资源！！！FileInputStream类对象 ==> 水龙头！！！

代码演示
package com.qfedu.a_inputstream;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

/*
 * FileInputStream 演示
 */
public class Demo1 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 1. 明确操作文件
		File file = new File("D:/aaa/1.txt");
		
		// 2. 创建文件操作输入字节流对象
		FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
		
		/*
		 * 3. 读取数据
		 * int read();
		 * 		从文件中读取一个字节数据返回，返回值类型是int类型，但是
		 * int类型数据中，有且只有低8位是有效数据
		 */
		int content = fis.read();
		System.out.println((char) content);
		content = fis.read();
		System.out.println((char) content);
		
		// content = fis.read() content内容和-1比较，不等于-1继续
		while ((content = fis.read()) != -1) {
			System.out.println((char) content);
		}
		
		// 4. 关闭资源
		fis.close();
	}
}

package com.qfedu.a_inputstream;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

/*
 * FileInputStream 演示 int read(byte[] buf);
 */
public class Demo2 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		long start = System.currentTimeMillis();
		// 1. 明确操作文件
		File file = new File("D:/aaa/1.txt");

		// 2. 创建FileInputStream对象
		FileInputStream fis = new FileInputStream(file);

		/*
		 * int read(byte[] buf); 该方法参数需要一个byte类型数组，这是一个缓冲数组。自定义数组容量
		 * 但是一般情况，数组容量是1024的2的指数倍 1024 2048 4096 8192 返回值类型是缓冲数组中有效元素个数，读取到数据的字节个数，如果读取到
		 * 文件末尾，返回-1
		 */
		// 3. 读取文件 4KB缓冲字节数组
		byte[] buf = new byte[1024 * 4];
		int length = -1;

		while ((length = fis.read(buf)) != -1) {
			// 字节数组转换成字符串
			System.out.println(new String(buf, 0, length));
		}

		// 4. 关闭资源
		fis.close();
		

		long end = System.currentTimeMillis();
		
		System.out.println("结束：" + (end - start));
	}
}

时间效率
明显发现使用缓冲数组速度要远远高于单一字节读取操作
读取24.8MB文件
单一字节读取时间 47000 ms
数组缓冲读取数据 19 ms

1.5 FileOutputStream 文件操作字节输出流

Constructor构造方法
FileOutputStream(String filePath);
根据用户指定的路径，创建对应的FileOutputStream文件操作输出流对象。如果
路径不合法，抛出异常FileNotFoundException。
采用写入数据到文件的方式，是【删除写】！！！文件内容清空，在写入数据

FileOutputStream(File file);
	根据用户指定的File类对象，创建对应FileOutputStream文件操作输出流对
	象，如果路径不合法，抛出异常FileNotFoundException。
	采用写入数据到文件的方式，是【删除写】！！！文件内容清空，在写入数据

FileOutputStream(String filePath, boolean append);
	根据用户指定的路径，创建对应的FileOutputStream文件操作输出流对象。如果
	路径不合法，抛出异常FileNotFoundException。
	append参数是boolean类型，如果传入参数为true，表示【追加写】，在文件末
	尾写入数据	

FileOutputStream(File file, boolean append);
	根据用户指定的File类对象，创建对应FileOutputStream文件操作输出流对
	象，如果路径不合法，抛出异常FileNotFoundException。
	append参数是boolean类型，如果传入参数为true，表示【追加写】，在文件末
	尾写入数据

Method成员方法
void write(int b);
写入一个字节数据写入到文件中
void write(byte[] buf);
写入一个字节数组到文件中
void write(byte[] buf, int off, int count);
写入一个字节数组到文件中，要求从off偏移位置开始，计数count

操作流程:
1. 明确对应文件的路径，可以选择直接给予对应的String类型路径，或者创建对应的File类对象，作为参数
2. 创建FileOutputStream文件操作输出字节流，打开文件操作管道
3. 使用FileOutputStream对象写入数据到文件中
4. 关闭资源！！！

【注意】
1. FileOutputStream拥有创建文件的能力，在路径合法，且对应目录有写入权限下可以创建文件
2. 区分删除写和追加写

代码演示
package com.qfedu.a_inputstream;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/*
 * FileOutputStream演示
 */
public class Demo3 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 1. 明确操作文件
		File file = new File("D:/aaa/疯狂打脸.txt");
		
		// 2. 创建FileOutputStream对象，默认使用删除写方式
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file, true);
		
		// 3. 写入数据到文件中
		fos.write(49);
		fos.write("今天骚磊同学，疯狂被打脸\n".getBytes());
		fos.write("1234567".getBytes(), 0, 3);
		// 4. 关闭资源
		fos.close();
	}
}
1.6 FileReader 文件操作字符输入流

Constructor构造方法
FileReader(String filePath);
根据指定路径的文件创建对应的文件字符输入流对象，如果文件不存在，抛出异常
FileNotFoundException
FileReader(File file);
根据指定路径的File类对象创建文件字符输入流对象，如果文件不存在，抛出异常
FileNotFoundException

Method成员方法
int read();
从文件中读取一个字符数据，返回值为int类型，int类型数据中有且只有低十六位
是有效数据，如果读取到文件末尾返回-1 EOF End Of File
int read(char[] buf);
从文件中读取数据到char类型缓冲数组buf，返回值是读取到字符个数。如果读取
到文件末尾返回-1 EOF End Of File

操作流程:
1. 明确需要读取数据的文件
2. 创建FileReader对象，打开文件操作管道
3. 使用FileReader类对象方法，读取文件数据
4. 关闭资源

代码演示

package com.qfedu.a_inputstream;

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

/*

  • FileReade演示
    */
    public class Demo4 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 1. 明确操作文件
    File file = new File(“D:/aaa/疯狂打脸.txt”);

     // 2. 创建FileReader对象，打开文件管道
 FileReader fr = new FileReader(file);
 
 // 3. 读取数据
 // int content = fr.read();
 // System.out.println((char) content);
 char[] buf = new char[1024];
 int count = -1;
 
 while ((count = fr.read(buf)) != -1) {
 	System.out.println(new String(buf, 0, count));
 } 
 
 // 4. 关闭资源
 fr.close();

    }
    }

1.7 FileWriter文件操作字符输出流

Constructor构造方法
FileWriter( String filePath);
根据用户指定的路径，创建对应的FileWriter文件操作字符输出流对象。如果
路径不合法，抛出异常FileNotFoundException。
采用写入数据到文件的方式，是【删除写】！！！文件内容清空，在写入数据

FileWriter(File file);
	根据用户指定的File类对象，创建对应FileWriter文件操作字符输出流对
	象，如果路径不合法，抛出异常FileNotFoundException。
	采用写入数据到文件的方式，是【删除写】！！！文件内容清空，在写入数据

FileWriter(String filePath, boolean append);
	根据用户指定的路径，创建对应的FileWriter文件操作字符输出流对象。如果
	路径不合法，抛出异常FileNotFoundException。
	append参数是boolean类型，如果传入参数为true，表示【追加写】，在文件末
	尾写入数据	

FileWriter(File file, boolean append);
	根据用户指定的File类对象，创建对应FileWriter文件操作字符输出流对
	象，如果路径不合法，抛出异常FileNotFoundException。
	append参数是boolean类型，如果传入参数为true，表示【追加写】，在文件末
	尾写入数据

Method成员方法
void write(int ch);
写入一个字符数据写入到文件中
void write(char[] buf);
写入一个字符数组到文件中
void write(char[] buf, int off, int count);
写入一个字符数组到文件中，要求从off偏移位置开始，计数count
void write(String str);
写入一个字符串到文件中
void write(String str, int offset, int count);
写入一个字符串到文件中，要求从offset偏移位置开始，计数count

【注意】
1. FileWriter拥有创建文件的能力，在路径合法，且对应目录有写入权限下可以创建文件
2. 区分删除写和追加写

代码演示
package com.qfedu.a_inputstream;

import java.io.File;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

/*
 * FileWriter
 */
public class Demo5 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 1. 明确文件
		File file = new File("D:/aaa/今天被一发入魂了.txt");
		
		// 2. 创建FileWriter
		FileWriter fw = new FileWriter(file);
		
		// 3. 写入数据
		fw.write('1');
		fw.write("我一个重坦被一个轻坦一发弹药架。。。".toCharArray());
		fw.write("abcdefg".toCharArray(), 1, 3);
		
		fw.write('\n');
		fw.write("胜利就在远方");
		fw.write("0123456789", 5, 4);
		
		// 4. 关闭资源
		fw.close();
	}
1.8 关于字节流和字符流总结
  1. 套路是一样的！！！
    明确文件
    打开管道
    操作文件
    关闭资源
  2. 核心方法
    read 读取，输入
    write 写入，输出
  3. 输出流有创建文件的能力。
  4. 输出流需要注意是删除写还是追加写。
  5. 一定要注意关闭资源！！！resource
1.9 文件拷贝对比
1.9.1 字符流字节流对比
字节流拷贝
package com.qfedu.a_inputstream;

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

/*
 * 字节流拷贝文件
 */
public class Demo6 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 南水北调 西气东输
		// 1. 明确数据源
		File srcFile = new File("D:/aaa/1.mp4");
		
		// 2. 明确目的地
		File destFile = new File("D:/aaa/byteStream.mp4");
		
		// 3. 创建FileInputStream输入流对象，读取源文件数据
		FileInputStream fis = new FileInputStream(srcFile);
		
		// 4. 创建FileOutputStream输出流对象，写入数据到目标文件
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
		
		// 5. 完成数据拷贝过程，读取数据，写入数据
		byte[] buf = new byte[1024 * 16];
		int length = -1;
		
		while ((length = fis.read(buf)) != -1) {
			fos.write(buf, 0, length);
		}
		
		// 6. 关闭资源 先关后开
		fos.close();
		fis.close();	
	}
}
字符流拷贝
package com.qfedu.a_inputstream;

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

/*
 * 字符流拷贝
 * 无法拷贝非文本可视化文件
 */
public class Demo7 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 南水北调 西气东输
		// 1. 明确数据源
		File srcFile = new File("D:/aaa/1.mp4");

		// 2. 明确目的地
		File destFile = new File("D:/aaa/charStream.mp4");
		
		// 3. 创建FileReader
		FileReader fr = new FileReader(srcFile);
		
		// 4. 创建FileWriter
		FileWriter fw = new FileWriter(destFile);
		
		// 5. 拷贝数据
		char[] buf = new char[1024 * 8];
		int length = -1;
		
		while ((length = fr.read(buf)) != -1) {
			fw.write(buf, 0, length);
		}

		// 6. 关闭资源
		fw.close();
		fr.close();
		
	}
}
1.9.2 字符流操作效率问题
单字节拷贝操作
package com.qfedu.a_inputstream;

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

/*
 * 单字节拷贝数据
 */
public class Demo8 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		long start = System.currentTimeMillis();
		// 南水北调 西气东输
		// 1. 明确数据源
		File srcFile = new File("D:/aaa/1.mp4");

		// 2. 明确目的地
		File destFile = new File("D:/aaa/byteStream.mp4");

		// 3. 创建FileInputStream输入流对象，读取源文件数据
		FileInputStream fis = new FileInputStream(srcFile);

		// 4. 创建FileOutputStream输出流对象，写入数据到目标文件
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
		
		int content = -1;
		while ((content = fis.read()) != -1) {
			fos.write(content);
		}
		
		fos.close();
		fis.close();
		
		long end = System.currentTimeMillis();
		
		System.out.println("Time : " + (end - start));
	}
}
缓冲数组形式操作

package com.qfedu.a_inputstream;

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

/*

  • 字节流拷贝文件
    */
    public class Demo9 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    long start = System.currentTimeMillis();
    // 南水北调 西气东输
    // 1. 明确数据源
    File srcFile = new File(“D:/aaa/1.mp4”);

     // 2. 明确目的地
 File destFile = new File("D:/aaa/byteStream.mp4");

 // 3. 创建FileInputStream输入流对象，读取源文件数据
 FileInputStream fis = new FileInputStream(srcFile);

 // 4. 创建FileOutputStream输出流对象，写入数据到目标文件
 FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);

 // 5. 完成数据拷贝过程，读取数据，写入数据
 byte[] buf = new byte[1024 * 16];
 int length = -1;

 while ((length = fis.read(buf)) != -1) {
 	fos.write(buf, 0, length);
 }

 // 6. 关闭资源 先关后开
 fos.close();
 fis.close();
 
 long end = System.currentTimeMillis();

 System.out.println("Time : " + (end - start));

    }
    }

有缓冲和无缓冲对比

  1. 在没有使用缓冲的情况下，每一次需要向磁盘读取一个字节数据，然后写入一个字节数据，这样会导致代码中出现太多次数的打开和关闭磁盘的次数。极大的影响效率！！！

  2. 缓冲之后，我们降低了对于磁盘开启次数，并且符合CPU操作磁盘的模式，CPU从磁盘读取数据是每一次4KB

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