【IO】JavaIO流：字节流、字符流、缓冲流、转换流、序列化流等

2023-10-23 14:52
文章标签 java 转换 字节 序列化 字符 io 缓冲 流等

本文主要是介绍【IO】JavaIO流：字节流、字符流、缓冲流、转换流、序列化流等，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

在这里插入图片描述

个人简介：Java领域新星创作者；阿里云技术博主、星级博主、专家博主；正在Java学习的路上摸爬滚打，记录学习的过程~
个人主页：.29.的博客
学习社区：进去逛一逛~

在这里插入图片描述

IO流

  • Java IO
    • 1. 认识IO
    • 2. FileOutputStream(写)
    • 3. FileInputStream(读)
    • 4. Java编码和解码
    • 5. 字符流
      • 1) FileReader
      • 2）FileWriter
    • 6. 缓冲流
      • 1)字节缓冲流
      • 2)字符缓冲流
    • 7. 转换流（字符流的一种）
    • 8. 序列化流 / 反序列化流
    • 9. 打印流
    • 10. 压缩流 / 解压缩流

Java IO


1. 认识IO

IO流：

  • 流的方向划分：
    • 输入流：读取
    • 输出流：写出
  • 流操作的文件类型划分：
    • 字节流：可读取所有文件类型
      • InputStream：字节输入流
      • OutputStream：字节输出流
    • 字符流：可读取纯文本文件
      • Reader：字符输入流
      • Writer：字符输出流


2. FileOutputStream(写)

使用步骤：

  • ① 创建字节输出流对象

    • 参数：字符串表示的路径/File对象
    • 文件不存在，或自动创建一个新的，但需要保证父级路径存在
    • 如果文件已经存在，会被覆盖

  • ②写数据

    • writer()中的参数是int类型，实际写出到文件内容是整数对应的ASCII码值
    • 三种方式：
      • void write(int b)：一次写一个字节数据
      • void write(byte[] b)：一次写一个字节数组的数据
      • void write(byte[] b,int off,int len)：一次写一个数组的部分数据（参数：数组、起始索引、个数）

  • ③释放资源

    • 每次使用完流之后都需要进行资源释放

  • 初识案例：

    • public class FileOutputStreamDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//获取输出流对象FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\JavaData\\myIO\\a.txt");//写操作fos.write(97);//关闭资源fos.close();}
}

  • 换行符：

    • Windows：\r\n
    • Linux：\n
    • Mac：\r

  • 续写：

    • 当写出的文件存在时，一般情况会对内容进行覆盖，若想续写，需要在创建文件输出流对象时设置参数。

    • //参数一：路径
//参数二：是否续写：true续写   false：覆盖
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\JavaData\\myIO\\a.txt",true);


3. FileInputStream(读)

使用步骤：

  • ①创建字节输入流对象
    • 如果读取文件不存在，直接报错FileNotFoundException
  • ②读取数据
    • 一次读一个字节，读出内容是数据在ASCII码对应的int数字
    • 读到文件末尾，read()返回 -1
    • public int read()：一次读取一个字节数据
    • public int read(byte[] buffer)：一次读取一个字节数组数据
  • ③释放资源
    • 每次使用完流必须进行资源释放
  • 避免乱码：
      1. 不使用字节流读取文本文件
      2. 编码、解码时使用同一个码表，同一个编码方式

循环读取：

  • 示例：

    • 一次读取一个字节
    • public class FileInputStreamDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//创建文件输入流对象FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\JavaData\\myIO\\a.txt");//循环读取（一次读取一个字节）int b;while((b = fis.read()) != -1){System.out.print((char)b);}//释放资源fis.close();}
}


4. Java编码和解码

Java中的编码和解码方式：

  • 编码:
  • public byte[] getBytes()：使用默认方式编码
  • public byte[] getBytes(String charsetName)：使用指定的方式进行编码
  • 解码：
  • String(byte[] bytes)：只用默认方式进行解码
  • String(byte[] bytes,String charsetName)：使用指定的方式进行解码


5. 字符流

字符流：

  • 字符流 : 字节流 + 字符集
  • 特点
    • 输入流：一次读一个字节，遇到中文，一次读多个字节
    • 输出流：底层会把数据按照指定的编码方式进行编码，变成字节再写入文件
  • 适用于：对纯文本文件进行读写操作。

1) FileReader

使用步骤：

  • ①创建字符输入流对象
    • public FileReader(File file)：创建字符输入流关联本地文件
    • publlic FileReader(String pathname)：创建字符输入流关联本地文件
      • 若文件不存在，报错
  • ②读取数据
    • public int read()：读取数据，都到末尾返回 -1
    • public int read(char[] buffer)：一次读取数组长度的数据，读取到末尾返回 -1
      • 空参方法，按照字节进行读取，读取中文时一次读取多个字节，读取后解码，返回一个整数。
      • 读取到文件末尾，read()返回 -1。
  • ③释放资源
    • public int close()：释放/关闭资源
  • 原理
    • 创建字符流对象时：底层关联文件，并创建缓冲区（长度为8192的数组）
    • 读取数据时：
        1. 判断缓冲区是否有数据可以读取、
        2. 缓冲区没数据，从文件中获取数据并写入缓冲区，每次尽可能装满缓冲区，若文件也没有数据，返回 -1
        3. 缓冲区有数据，直接读取缓冲区
        4. 空参read() —— 一次读取一个字节，中文则一次读取多个字节，把字节解码并转换成十进制
        5. 带参read() —— 把读取字节、解码、强转三步合并，转换后的字符存入字符数组中

2）FileWriter

使用

  • ①创建字符输出流对象
    • public FileWriter(File file)：创建字符输出流关联本地文件
    • public FileWriter(String pathname)：创建字符输出流关联本地文件
    • public FileWriter(File file,boolean append)：续写方式，创建字符输出流关联本地文件
    • public FileWriter(String pathname,boolean append)：续写方式，创建字符输出流关联本地文件
      • 如果文件不存，自动创建新文件，但需要保证父级路径存在。
      • 如果文件存在，会进行覆盖，需要传入参数，若无需覆盖可以打开续写开关（true）。
  • ②写出数据：
    • void write(int c)：写出一个字符（输出整数对应ASCII码）
    • void write(String s)：写出一个字符串
    • void write(String str,int off,int len)写出一个字符串，指定起始索引和输出长度
    • void write(char[] cbuf)：写出一个字符数组的数据
    • void write(char[] cbuf,int off,int len)：写出一个字符数组的数据，指定起始索引和输出长度
  • ③关闭资源
    • 关闭前将缓冲区数据写入文件
    • 缓冲区可以手动刷新flush() —— 缓冲区数据写入文件、并清空缓冲区


6. 缓冲流

缓冲流：

  • 缓冲流
    • ①字节缓冲流
      • 1）BufferedInputStream —— 字节缓冲输入流
      • 2）BufferedOutputStream —— 字节缓冲输出流
    • ②字符缓冲流
      • 1）BufferedReader —— 字符缓冲输入流
      • 2）BufferedWriter —— 字符缓冲输出流

1)字节缓冲流

字节缓冲流：

  • 使用：
    • public BufferedInputStream(InputStream is)：把基本流包装成高级流，提高读取数据的效率
    • public BufferedOutoutStream(OutputStream os)：把基本流包装成高级流，提高写出数据的效率
  • 原理：
    • 底层自带长度为8192长度字节数组的缓冲区（8KB）提高性能。
    • 字节流自身不带缓冲区，缓冲流能够显著提高性能

2)字符缓冲流

字符缓冲流：

  • 使用
    • public BufferedReader(Reader r)：把基本流包装成高级流，提高读取数据的效率（字符缓冲输入流对象）
    • public BufferedWriter(Writer r)：把基本流包装成高级流，提高写出数据的效率（字符缓冲输出流对象）
      • 底层自带一个长度为8192字符数组的缓冲区(16KB)提升性能（缓冲区数据在内存中使用，速度快）
      • 字符流自带缓冲区，缓冲流对字符流效率提升不明显，但字符缓冲流对字符流的主要意义在于：readLine() 和 newLine()
  • 字符缓冲输入流 特有方法：
    • public String readLine()：读取一行数据，读至末尾没有数据就返回null
  • 字符缓冲输出流 特有方法：
    • public void newLine()：换行操作，可跨平台


7. 转换流（字符流的一种）

转换流：

  • 转换流：是字符流和字节流之间的桥梁。
    • InputStreamReader —— 字节转换输入流
      • public InputStreamReader(InputStream in)：将字节输入流转换为字符输入流。
    • OutputStreamWriter —— 字节转换输出流
      • public OutputStreamWriter(OutputStream out)：将字符输出流转换为字节输出流。
  • 作用：当字节流想要使用字符流中的方法时，可使用转换流。


8. 序列化流 / 反序列化流

序列化流（对象操作输出流）：

  • 作用：可以将Java对象写入到本地文件中。

  • 使用：

    • 构造方法 ——public ObjectOutputStream(OutputStream out)：把基本字节输出流，包装成序列化流（获取序列化流对象）
    • 成员方法 ——public final void writeObject(Object obj)：把对象序列化（写出）到本地文件中去
      • 若直接使用对象输出流将对象保存到文件中时，会报错NotSerializableException，需要让JavaBean类实现Serializable接口，表示此类对象是可序列化的。

反序列化流（对象操作输入流）：

  • 作用：可以把序列化到本地文件中的对象，读取到程序中来。

  • 使用：

    • 构造方法 ——public ObjectInputStream(InputStream in)：把基本字节输入流，包装成反序列化流（获取反序列化流对象）
    • 成员方法 ——public Object readObject()：把序列化到本地文件中的对象，读取到程序中来

  • 需要让JavaBean类实现Serializable接口，表示此类对象是可序列化的。同时防止Java版本号的改变，使得序列化版本号不一致进而反序列化失败的问题，我们应该为JavaBean中手动设置一个序列化版本号：

    • private static final long serialVersionUID = -6357601841666449654L;


9. 打印流

打印流：

  • 打印流

    • 字节打印流PrintStream
    • 字符打印流PrintWriter

  • 字节打印流-PrintStream

    • 构造方法（获取字节打印流对象）：

    • public PrintStream(OutputStream/File/String)：关联字节输出流/文件/文件路径

    • public PrintStream(String fileName,Charset charset)：指定字符编码

    • public PrintStream(OutputStream out,boolean autoFlush)：设置自动刷新

    • public PrintStream(OutputStream put,boolean aytoFlush,Charset charset)：指定字符编码并自动刷新

    • 成员方法：

    • public void write(int b)：将指定字节写出

    • public void println(Xxx xxx)：特有方法：打印任意数据，自动刷新，自动换行

    • public void print(Xxx xxx)：特有方法：打印任意数据，不换行

    • public void printf(String format,Object... args)：特有方法：带有占位符地打印语句，不换行

      • 字节流底层没有缓冲区，是否开启自动刷新都没有任何变化。

  • 字符打印流-PrintWriter

    • 方法使用参考上述地字节打印流(构造方法名PrintStream 换成 PrintWriter即可、成员方法名及使用方法一致)

  • 特点：

    • 打印流仅操作文件目的地，不操作数据源，故而只能作为输出流。
    • 存在特有的写出方法，可以实现数据原样写出。
    • 存在特有的写出方法，可以实现自动刷新，自动换行（写出+刷新+换行）


10. 压缩流 / 解压缩流

解压缩流：

  • **解压本质：**把压缩包中地每一个ZipEntry对象按照层级拷贝到本地的另一个文件夹中去。

  • 使用：

    • public ZipInputStream(InputStream in)：构造方法，将普通字节输入流包装成解压缩流。
    • ZipInputStream.getNextEntry()：获取压缩包中的entry对象，读到末尾返回null

  • 案例：

    • public class ZipStreamDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {//解压缩流 示例//File对象，表示需要解压缩的文件File src = new File("D:\\JavaData\\myIO\\aa.zip");//File对象，表示解压后的路径File dest = new File("D:\\JavaData\\myIO");unZip(src,dest);//解压缩}//创建一个方法，用于解压public static void unZip(File src,File dest) throws IOException {//创建解压缩流对象ZipInputStream zip = new ZipInputStream(new FileInputStream(src));//读取解压后的每一个entry对象ZipEntry entry;while((entry = zip.getNextEntry()) != null){//如果是文件夹，解压目录下创建新的文件夹if(entry.isDirectory()){File file = new File(dest,entry.toString());file.mkdirs();}else{//如果是文件，输出到指定目录FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dest, entry.toString())); //输出流int i;while((i = zip.read()) != -1){//写到目的地fos.write(i);}fos.close();      //关闭输出流zip.closeEntry(); //关闭当前entry}}zip.close();}
}

压缩流：

  • ZipOutputStream

    • 压缩单个文件：

    • 在这里插入图片描述



在这里插入图片描述

这篇关于【IO】JavaIO流：字节流、字符流、缓冲流、转换流、序列化流等的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/268566。

相关文章

Spring Boot @RestControllerAdvice全局异常处理最佳实践

Spring Boot @RestControllerAdvice全局异常处理最佳实践

《SpringBoot@RestControllerAdvice全局异常处理最佳实践》本文详解SpringBoot中通过@RestControllerAdvice实现全局异常处理,强调代码复用、统... 目录前言一、为什么要使用全局异常处理？二、核心注解解析1. @RestControllerAdvice2
阅读更多...
Spring IoC 容器的使用详解(最新整理)

Spring IoC 容器的使用详解(最新整理)

《SpringIoC容器的使用详解(最新整理)》文章介绍了Spring框架中的应用分层思想与IoC容器原理,通过分层解耦业务逻辑、数据访问等模块,IoC容器利用@Component注解管理Bean... 目录1. 应用分层2. IoC 的介绍3. IoC 容器的使用3.1. bean 的存储3.2. 方法注
阅读更多...
Spring事务传播机制最佳实践

Spring事务传播机制最佳实践

《Spring事务传播机制最佳实践》Spring的事务传播机制为我们提供了优雅的解决方案,本文将带您深入理解这一机制,掌握不同场景下的最佳实践,感兴趣的朋友一起看看吧... 目录1. 什么是事务传播行为2. Spring支持的七种事务传播行为2.1 REQUIRED（默认）2.2 SUPPORTS2
阅读更多...
怎样通过分析GC日志来定位Java进程的内存问题

怎样通过分析GC日志来定位Java进程的内存问题

《怎样通过分析GC日志来定位Java进程的内存问题》：本文主要介绍怎样通过分析GC日志来定位Java进程的内存问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、GC 日志基础配置1. 启用详细 GC 日志2. 不同收集器的日志格式二、关键指标与分析维度1.
阅读更多...
Java进程异常故障定位及排查过程

Java进程异常故障定位及排查过程

《Java进程异常故障定位及排查过程》：本文主要介绍Java进程异常故障定位及排查过程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、故障发现与初步判断1. 监控系统告警2. 日志初步分析二、核心排查工具与步骤1. 进程状态检查2. CPU 飙升问题3. 内存
阅读更多...
java中新生代和老生代的关系说明

java中新生代和老生代的关系说明

《java中新生代和老生代的关系说明》：本文主要介绍java中新生代和老生代的关系说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、内存区域划分新生代老年代二、对象生命周期与晋升流程三、新生代与老年代的协作机制1. 跨代引用处理2. 动态年龄判定3. 空间分
阅读更多...
Java设计模式---迭代器模式(Iterator)解读

Java设计模式---迭代器模式(Iterator)解读

《Java设计模式---迭代器模式(Iterator)解读》：本文主要介绍Java设计模式---迭代器模式(Iterator),具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,... 目录1、迭代器（Iterator）1.1、结构1.2、常用方法1.3、本质1、解耦集合与遍历逻辑2、统一
阅读更多...
Java内存分配与JVM参数详解(推荐)

Java内存分配与JVM参数详解(推荐)

《Java内存分配与JVM参数详解(推荐)》本文详解JVM内存结构与参数调整,涵盖堆分代、元空间、GC选择及优化策略,帮助开发者提升性能、避免内存泄漏,本文给大家介绍Java内存分配与JVM参数详解,... 目录引言JVM内存结构JVM参数概述堆内存分配年轻代与老年代调整堆内存大小调整年轻代与老年代比例元空
阅读更多...
深度解析Java DTO(最新推荐)

深度解析Java DTO(最新推荐)

《深度解析JavaDTO(最新推荐)》DTO（DataTransferObject）是一种用于在不同层（如Controller层、Service层）之间传输数据的对象设计模式,其核心目的是封装数据,... 目录一、什么是DTO？DTO的核心特点：二、为什么需要DTO？（对比Entity）三、实际应用场景解析
阅读更多...
Java 线程安全与 volatile与单例模式问题及解决方案

Java 线程安全与 volatile与单例模式问题及解决方案

《Java线程安全与volatile与单例模式问题及解决方案》文章主要讲解线程安全问题的五个成因（调度随机、变量修改、非原子操作、内存可见性、指令重排序）及解决方案,强调使用volatile关键字... 目录什么是线程安全线程安全问题的产生与解决方案线程的调度是随机的多个线程对同一个变量进行修改线程的修改操
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2