Java——IO 流

知識 05-31

導語：

打開頭條，看到自己所有的文章已經被瀏覽了125萬次的時候真的很開心，然後再看到已經有20356個粉絲的時候，更是非常非常開心，同時謝謝你們給了我繼續寫下去的動力，非常感謝。這篇文章寫一寫關於IO 流中自己學到的一些基本知識，以及遇到的問題，希望能夠幫助到大家。

1.IO 流的引入

我們可以利用 File 類將 java 程序跟硬碟上的文件聯繫起來。我們可以獲取其中某些屬性。但是，文件的內容我們不能操作，讀取。這時候就引入了對文件進行操作的 IO 流。

Java——IO 流

IO 流示意圖

我們可以生動形象的把 IO 流當作一根根管子，管子的一端懟到目標文件，另一端懟到程序中。我們寫的程序在這裡相當於一個數據傳輸的中轉站。

2. IO 流分類

2.1 按照讀取單位劃分：

	位元組流	字元流
輸入流	InputStream	Reader
輸出流	OutputStream	Writer

2.2 按照功能劃分

節點流：直接從源文件讀取數據到程序中 —— 一根管。
處理流：需要多個流結合使用 —— 多根管。

在我目前所看到的所有程序中，想要利用 IO 流，必須先用輸入輸出位元組流，或者輸入輸出字元流連接到目標文件！！！

下面主要寫一下各個流的用法。如有疑問以及不妥的地方歡迎指正，感激不盡！

3. 位元組流--FileInputStream，FileOutputStream

3.1 文件 ---> 程序（以程序為主體，對於程序來說屬於對內輸入，所以要用輸入流）

3.1.1 利用單個位元組

Java——IO 流

首先要確定被讀取文件的地址（代碼第 4 行），然後創建一根管（就是 IO 流），一端懟到該文件上去，另一端懟到程序中，進行吸的動作（也就是程序讀取文件）。（怎麼樣，理解的還可以不，哈哈）

從上面的代碼第 8 行和第 11 行可以看出這種方法是一個位元組一個位元組的將文件中的信息讀入到程序中。

缺點：

運行結果會出現亂碼；
一個位元組一個位元組讀取，效率太低；

3.1.2 利用數組緩衝區

Java——IO 流

這種方法是定義了一個數組（第 8 行）8個位元組，通俗一點說，就是每 8 個位元組為一組進行讀取，用數組將文件中的信息讀入到程序中，效率比比上一種方法高。

3.2 程序 ---> 文件（以程序為主體，對於程序來說屬於對外輸出的，所以要用輸出流）

3.2.1 利用單個位元組

Java——IO 流

首先要確定要把文件讀取到哪兒（代碼第 4 行），然後創建一根管（就是 IO 輸出流），一端懟到該文件上去，另一端懟到程序中，進行吐的動作（也就是把內容從程序中寫出去）。因為位元組輸出流只能一個位元組一個位元組的向外讀取，所以要調用 String 的 getBytes() 方法將 String 類型數據准換成 byte 類型，而該方法返回值為一個 byte 類型數組。

3.2.2 利用緩衝數組

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定義了一個數組（第 10 行），調用 String 類型的 getBytes() 方法，將字元串轉化為位元組，用一個數組接住該方法的返回值。然後再用循環遍歷將數組中的信息讀取到文件中，效率比比上一種方法高。

一定要記得關流！！！

3.3 文件的複製

3.3.1 利用單個位元組進行複製

Java——IO 流

功能：就是利用輸入輸出位元組流，一個位元組一個位元組的將 i:/test/haha.txt 文件中的內容複製到 i:/test/demo.txt 中去。

程序相當於一個中轉站（開篇的 IO 流示意圖），利用位元組輸入流（FileInputStream）將 haha.txt 中的內容讀取到程序中，然後利用位元組輸出流（FileOutputStream）從程序中寫出到目標文件 demo.txt.

3.3.2 利用數組緩衝區

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功能：定義了一個數組（第 10 行）8個位元組，每 8 個位元組為一組進行讀取，FileInputStream 利用數組將 haha.txt 中的信息讀入到程序中（第 11 行），其中 len 表示這個數組中被佔用的數量，當讀取到文件結尾的時候 len = -1（這是規定，我也不知道為啥是 -1 ，不是其他的數字，這個記住就好。。。）；然後 FileOutputStream 把程序中讀取到的信息寫入到目標文件中（第 14 行）。

4. 字元流--FileReader,FileWriter

和位元組流一樣，用字元流進行文件的複製也分為兩種方法，一種是利用單個字元進行讀取和寫出，另一種是利用數組進行讀取和寫出。

4.1 利用單個字元

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功能：和 3.3.1 中一樣，只不過是利用字元流來進行操作。

4.2 利用數組緩衝區---char[]

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功能：和 3.3.2 類似，只不過是定義了一個字元數組（代碼第 10 行）進行讀取和寫出操作。

另外要說明的是：用字元流複製非純文本的文件都是不行的，都是耍流氓！因為用字元流複製的時候，它會按照系統的字元碼錶進行查找和替換，把二進位數據全部按照碼錶替換了，但是圖片的一些代碼能在碼錶中找到相對應的編碼，就轉換成編碼，另外還有一些找不到，JVM就會用類似的編碼代替，那麼你再打開的時候就肯定不是圖片了。

總之，記住千萬不要耍流氓啊！！

5. 緩衝位元組流--BufferedInputStream,BufferedOutputStream

先上圖（以下圖都是按照個人理解畫出來的，如有錯誤還請指正）：

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位元組流複製文件原理

我們上面寫的代碼都是利用位元組流進行文件的複製。以上圖為例，每次讀取或寫出都會對硬碟上的文件訪問一次，缺點就是對硬碟的訪問次數太多，對硬碟來說這是有害的。這時，就可以利用緩衝位元組流。

再上圖：

Java——IO 流

緩衝位元組流複製文件原理

根據下面的代碼來理解一下這張圖：

Java——IO 流

程序解釋：先創建輸入位元組流 fis (第 7 行)懟到目標文件（i:/test/haha.txt），然後創建緩衝位元組流 bis（如圖紅色），bis 套在 fis 上使用（相當於一根管子上套了另一根管子）。使用緩衝流會有一個緩衝區，fis（位元組輸入流）會儘可能多的把源文件中的數據讀取到緩衝區，然後 bis 再利用緩衝數組從緩衝區中每 8 個位元組為一組的讀取。寫出的過程和讀取的過程正好相反就不在此贅述啦。（如果還不理解可以留下評論）

這種方式屬於一根流套在另一根流，也就是管套管。上使用這樣的話就減少了對硬碟的訪問次數。

6. 緩衝字元流--BufferedReader,BufferedWriter

緩衝字元流和上面的緩衝位元組流的運行原理一樣，只不過一個使用位元組流，一個使用字元流而已。

Java——IO 流

這種方式也是屬於管套管來操作數據，效率比上面的緩衝位元組流要高（因為使用的是字元流）。

之前操作數據，要麼是一個位元組一個位元組的讀取，或者是一個數組一個數組的讀取。那麼下面介紹一種效率更高的方式：一整行一整行的讀取數據。

Java——IO 流

程序其他部分不變，只是讀取的方式不一樣。

7. System對 IO 的支持

在這裡補充一下，我們寫程序的時候經常會用到鍵盤輸入這個語句：Scanner sc=new Scanner(System.in);

那麼我有沒有考慮過鍵盤輸入這件事到底是誰來完成的呢，是 Scanner 還是 Sytem.in ？

其實，鍵盤錄入這個功能是由 System.in 來完成的，Scanner 只是起到一個掃描器的作用。System.in 會返回一個 InputStream 類型的變數，也就是返回一個流。那麼Scanner sc=new Scanner(System.in);這條語句可以通俗的理解為有一個掃描器 Scanner，一個鍵盤，它們倆之間是用一根管子（流）連接起來，鍵盤錄入的數據通過這根管子傳進掃描器中。

還有一個比較坑的地方，寫出來給大家做個提醒：

Java——IO 流