菜鳥之路Day15一一IO流（一）

作者：blue

時間：2025.2.8

0.概述

文章內容，學習自黑馬程序員BV1yW4y1Y7Ms

1.初識IO流

1.1.什么是IO流？

答：存儲和讀取數據的解決方案

1.2.IO流的作用

答：用于讀寫數據（本地文件，網絡）

1.3.IO流的分類

按流的方向分

按操作文件的類型分

2.IO流的體系結構

3.字節輸出流的基本用法

FileOutputStream ：操作本地文件的字節輸出流，可以把程序中的數據寫到本地文件中

書寫步驟:

①創建字節輸出流對象

? 細節1：參數是字符串表示的路徑或者File對象都是可以的

? 細節2：如果文件不存在會創建一個新的文件，但是要保證父級路徑是存在的

? 細節3：如果文件已經存在，則會清空文件

②寫數據

? 細節：write方法的參數是整數，但是實際上寫到本地文件中的是整數在ASCII上對應的字符

③釋放資源

? 細節：每次使用完流之后都要釋放資源

package IOStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class FileOutputStreamDemo1 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src\\IOStream\\a.txt");//①創建字節輸出流對象fos.write(97);//②寫數據fos.close();//③釋放資源}
}

寫出數據的三種方式

public class FileOutputStreamDemo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {/** void write(int b) 一次寫一個字節數據* void write(byte[] b) 一次寫一個字節數組數據** void write(byte[] b,int off,int len) 一次寫一個字節數組的部分數據* 參數一：數組* 參數二：起始索引 0* 參數三：個數 3* */FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src\\IOStream\\a.txt");byte[] b = {97,98,99,100,101};fos.write(b,1,2);}
}

換行和續寫

public class FileOutputStreamDemo3 {public static void main(String[] args) throws IOException {/** 換行符：*   windows:\r\n*   Linux:\n*   Mac:\r* 續寫：*   打開續寫開關即可，即創建對象的第二個參數*   默認是false表示關閉，創建對象會清空文件*   傳遞true，表示打開續寫，此時創建對象不會清空文件* */FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src\\IOStream\\a.txt",true);String str1 = "kcbdkdvkdkjxkjdkj";String str2 = "\r\n";String str3 = "666";byte[] b1 = str1.getBytes();byte[] b2 = str2.getBytes();byte[] b3 = str3.getBytes();fos.write(b1);fos.write(b2);fos.write(b3);}
}

4.字節輸入流的基本用法

FileInputStream：操作本地文件的字節輸入流，可以把本地文件中的數據讀取到程序中來

書寫步驟：

①創建字節輸入流對象

? 細節1：如果文件不存在，就直接報錯

②讀數據

? 細節1：一次讀一個字節，讀出來的數據在ASCII上對應的數字

? 細節2：讀到文件末尾了，read方法返回-1

③釋放資源

? 細節：每次使用完流之后都要釋放資源

public class FileInputStreamDemo1 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\IOStream\\a.txt");int ans = fis.read();while(ans!=-1){System.out.print((char)ans);ans = fis.read();}fis.close();//釋放資源}
}

文件拷貝的基本代碼

思想：邊讀邊寫

public class FileInputStreamDemo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.創建對象FileInputStream fis = new FileInputStream("C:\\Users\\zhangtenlan\\Desktop\\abc.txt");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src\\IOStream\\ans.txt");//2.拷貝//核心思想：邊讀邊寫int b;while((b=fis.read())!=-1){fos.write(b);}//3.釋放資源//規則：先開的最后關閉fos.close();fis.close();}
}

以上方法在拷貝大文件的時候速度非常的慢，原因就在于，每次只能讀取一個字節的數據，我們可以用read方法的一個重載來一次性讀取多個數據。

public int read(byte[] buffer)  //一次讀一個字節數組數據
//注意：一次讀一個字節數組的數據，每次讀取會盡可能把數組裝滿
//長度盡量設置為1024的整數倍，不要太大，像1024*1024*5

例子：

public class FileInputStreamDemo3 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\IOStream\\ans.txt");byte[] b = new byte[2];int len;while((len=fis.read(b))!=-1){ //當讀到的長度為-1時代表讀完了System.out.print(new String(b,0,len));}fis.close();}
}

拷貝大文件的寫法

public class FileInputStreamDemocratic {public static void main(String[] args) throws IOException {long start = System.currentTimeMillis();//記錄開始時間//1.創建對象FileInputStream fis = new FileInputStream("大文件");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("目標位置");//2.拷貝int len;byte[] bytes = new byte[1024*1024*5];while((len=fis.read(bytes))!=-1){fos.write(bytes,0,len);}//3.釋放資源fos.close();fis.close();long end = System.currentTimeMillis();//記錄結束時間System.out.println(end-start);//看看程序運行花了多少時間}
}

5.異常處理（了解即可）

try{}catch(IOException e){}finally{//finally中代碼一定執行，除非JVM退出//所以釋放資源的代碼寫到這里再合適不過
}

6.字符集

1.在計算機中，任意數據都是以二進制的形式來存儲的

2.計算機中最小的存儲單元是一個字節

3.ASCII字符集中，一個英文占一個字節

4.簡體中文版Windows，默認使用GBK字符集

5.GBK字符集完全兼容ASCII字符集

? 注意：一個英文占一個字節，二進制第一位是0

? 一個中文占兩個字節，二進制高位字節的第一位是1

6.Unicode字符集的UTF-8編碼格式

? 注意：一個英文占一個字節，二進制第一位是0，轉成十進制是正數

? 一個中文占三個字節，二進制第一位是1，第一個字節轉成十進制是負數

為什么會有亂碼？

原因1：讀取數據時未讀完整個漢字

原因2：編碼和解碼時的方式不統一

Java中的解碼和編碼：

public class FileInputStreamDemo5 {public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {/** java中的編碼方法*   public byte[] getBytes() 使用默認方式進行編碼UTF-8*   public byte[] getBytes(String charsetName) 使用指定方式進行編碼** java中的解碼方法*   String(byte[] bytes) 使用默認方式進行解碼UTF-8*   String(byte[] bytes,String charsetName) 使用指定方式進行解碼* */String str = "你好";byte[] res1 = str.getBytes();System.out.println(Arrays.toString(res1));System.out.println("=========================================================================");byte[] res2 = str.getBytes("GBK");System.out.println(Arrays.toString(res2));System.out.println("=========================================================================");String ans1 = new String(res1);System.out.println(ans1);System.out.println("=========================================================================");String ans2 = new String(res2,"GBK");System.out.println(ans2);}
}

7.字符輸入流

字符流

? 字符流 = 字節流+字符集

特點

? 輸入流：一次讀一個字節，遇到中文時，一次讀多個字節（所以適合處理中文）

? 輸出流：底層會把數據按照指定的編碼方式進行編碼，變成字節再寫到文件中

使用場景

? 對于純文本文件進行讀寫操作

書寫步驟

? ①創建字符輸入流對象

? ②讀取數據

? 注意：細節1：按字節進行讀取，遇到中文，一次讀多個字節，讀取后解碼，返回一個整數

? 細節2：讀到文件末尾了，read方法返回-1

? ③釋放資源

7.1FileReader

public class IOTestOne {public static void main(String[] args) throws IOException {/** 第一步：創建對象* public FileReader(File file)  創建字符輸入流關聯本地文件* public FileReader(String pathname)** 第二步：讀取數據* public int read() 讀取數據，讀到末尾返回-1* public int read(char[] buffer) 讀取多個數據，讀到末尾返回-1** 第三步：釋放資源* public void close 釋放資源* */FileReader fr = new FileReader("src\\IOTest\\a.txt");int ch;while((ch=fr.read())!=-1){System.out.print((char)ch);}fr.close();}
}/*有參的readFileReader fr = new FileReader("src\\IOTest\\a.txt");char[] chars = new char[2];int len;while((len=fr.read(chars))!=-1){//有參read返回值是System.out.print(new String(chars,0,len));}r.close();
*/

7.2FileWriter

①創建字符輸出流對象

? 細節1：參數是字符串表示的路徑或者是File對象都可以

? 細節2：如果文件不存在會創建一個新的文件，但是要保證父級路徑是存在的

? 細節3：如果文件已經存在，則會清空文件，如果不想清空可以打開續寫開關

②寫數據

? 細節：如果write方法的參數是整數，但是實際上寫到本地文件中的是整數在字符集上對應的字符

③釋放資源

? 細節：每次使用完流之后都要釋放資源

public class IOTestTwo {public static void main(String[] args) {/** 第一步：創建對象*   public FileWriter(File file)*   public FileWriter(String pathname)*   public FileWriter(File file,boolean append) 續寫開關*   public FileWriter(String pathname,boolean append)** 第二步：讀取數據*   void write(int c)*   void write(String str)*   void write(String str,int off,int len)*   void write(char[] cbuf)*   void write(char[] cbuf,int off,int len)** 第三步：釋放資源*   public void close() * */}
}

8.IO流綜合練習

字節流和字符流的使用場景

? 字節流：拷貝任意類型的文件

? 字符流：讀取純文本文件中的數據，往純文本文件中寫出數據

8.1練習一

拷貝文件夾，考慮子文件夾

public class Test1 {public static void main(String[] args) throws IOException {File src = new File("C:\\Users\\zhangtenlan\\Desktop\\src");//數據源File dest = new File("C:\\Users\\zhangtenlan\\Desktop\\dest");//目的地copydir(src,dest);}private static void copydir(File src, File dest) throws IOException {dest.mkdirs();//1.進入數據源File[] arr = src.listFiles();//2.遍歷數據源for(File file:arr){//3.如果是文件，則拷貝if(file.isFile()) {FileInputStream fis = new FileInputStream(file);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dest,file.getName()));byte[] bytes = new byte[1024];int len;//邊讀邊寫while((len= fis.read(bytes))!=-1){fos.write(bytes,0,len);}fos.close();fis.close();}//4.如果是文件夾，則遞歸else {copydir(file,new File(dest,file.getName()));}}}
}

8.2練習二

文件加密

為了保證文件的安全性，就需要對原始文件進行加密存儲，再使用的時候再對其進行解密處理。

加密原理：

? 對原始文件中的每一個字節數據進行更改，然后將更改以后的數據存儲到新文件中

解密原理：

? 讀取加密之后的文件，按照加密規則反向操作，變成原始文件

//完成這個功能，我們可以利用異或的原理
//加密，我們可以令每個字節都異或上一個數字
public class Test2 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\yuan.png");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src\\jiami");int b;while((b=fis.read())!=-1){fos.write(b^5);}fos.close();fis.close();}
}

//解密，我們取原來加密過的圖片，再次異或上這個數字
public class Test2 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\jiami");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src\\jiemi.png");int b;while((b=fis.read())!=-1){fos.write(b^5);}fos.close();fis.close();}
}

8.3練習三

文本文件中有以下數據：2-1-9-4-7-8

將文本中的數據進行排序，變成以下數據：1-2-4-7-8-9

public class Test3 {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.讀取數據//純文本文件，可以使用字符流來操作FileReader fr = new FileReader("src\\a.txt");StringBuilder sb = new StringBuilder();int b;while((b=fr.read())!=-1){sb.append((char)b);}fr.close();//2.排序ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();String[] arr = sb.toString().split("-");//分離-for (String s : arr) {//將數據轉為整數類型，為排序做準備list.add(Integer.parseInt(s));}Arrays.sort(arr);//排序//3.寫回FileWriter fw = new FileWriter("src\\b.txt");for (int i = 0; i < arr.length; i++) {if(i==arr.length-1) {fw.write(arr[i]+"");}else {fw.write(arr[i]+"-");}}fw.close();}
}