字节流、字符流

第一章 IO概述

1.1 什么是IO

我们把这种数据的传输，可以看做是一种数据的流动，按照流动的方向，以内存为基准，分为输入input 和输出output ，即流向内存是输入流，流出内存的输出流。

Java中I/O操作主要是指使用java.io包下的内容，进行输入、输出操作。输入也叫做读取数据，输出也叫做作写出数据。

1.2 IO的分类

根据数据的流向分为：输入流和输出流。

• 输入流 ：把数据从其他设备上读取到内存中的流。
• 输出流 ：把数据从内存 中写出到其他设备上的流。

格局数据的类型分为：字节流和字符流。

• 字节流 ：以字节为单位，读写数据的流。
• 字符流 ：以字符为单位，读写数据的流。

1.3 IO的流向说明图解

1.4 顶级父类们

	输入流	输出流
字节流	字节输入流 InputStream	字节输出流 OutputStream
字符流	字符输入流 Reader	字符输出流 Writer

第二章 字节流

2.1 一切皆为字节

无论使用什么样的流对象，底层传输的始终为二进制数据。

2.2 字节输出流【OutputStream】

java.io.OutputStream抽象类是表示字节输出流的所有类的超类，将指定的字节信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。

• public void close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
• public void write(byte[] b)：将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
• public void write(byte[] b, int off, int len) ：从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量 off开始输出到此输出流。
• public abstract void write(int b) ：将指定的字节输出流。

注意：

close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

2.3 FileOutputStream类

OutputStream有很多子类，我们从最简单的一个子类开始。

java.io.FileOutputStream类是文件输出流，用于将数据写出到文件。

构造方法

• public FileOutputStream(File file)：创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
• public FileOutputStream(String name)： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有这个文件，会创建该文件。如果有这个文件，会清空这个文件的数据。

• 构造举例，代码如下：

public class FileOutputStreamConstructor throws IOException {public static void main(String[] args) {// 使用File对象创建流对象File file = new File("a.txt");FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);// 使用文件名称创建流对象FileOutputStream fos = new FileOutputStream("b.txt");}
}

写出字节数据

1. 写出字节：write(int b) 方法，每次可以写出一个字节数据，代码使用演示：

public class FOSWrite {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用文件名称创建流对象FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");     // 写出数据fos.write(97); // 写出第1个字节fos.write(98); // 写出第2个字节fos.write(99); // 写出第3个字节// 关闭资源fos.close();}
}
输出结果：
abc

注意：

1. 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字节的信息写出。
2. 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。

2. 写出字节数组：write(byte[] b)，每次可以写出数组中的数据，代码使用演示：

public class FOSWrite {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用文件名称创建流对象FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");     // 字符串转换为字节数组byte[] b = "黑马程序员".getBytes();// 写出字节数组数据fos.write(b);// 关闭资源fos.close();}
}
输出结果：
黑马程序员

3. 写出指定长度字节数组：write(byte[] b, int off, int len) ,每次写出从off索引开始，len个字节，代码使用演示：

public class FOSWrite {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用文件名称创建流对象FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");     // 字符串转换为字节数组byte[] b = "abcde".getBytes();// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。fos.write(b,2,2);// 关闭资源fos.close();}
}
输出结果：
cd

数据追加续写

经过以上的演示，每次程序运行，创建输出流对象，都会清空目标文件中的数据。
如何保留目标文件中数据，还能继续添加新数据呢？

• public FileOutputStream(File file, boolean append)： 创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
• public FileOutputStream(String name, boolean append)： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。

这两个构造方法，参数中都需要传入一个boolean类型的值，true 表示追加数据，false 表示清空原有数据。这样创建的输出流对象，就可以指定是否追加续写了
代码演示：

public class FOSWrite {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用文件名称创建流对象FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"，true);     // 字符串转换为字节数组byte[] b = "abcde".getBytes();// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。fos.write(b);// 关闭资源fos.close();}
}
文件操作前：cd
文件操作后：cdabcde

写出换行

Windows系统里，换行符号是\r\n 。把

以指定是否追加续写了，代码使用演示：

public class FOSWrite {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用文件名称创建流对象FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");  // 定义字节数组byte[] words = {97,98,99,100,101};// 遍历数组for (int i = 0; i < words.length; i++) {// 写出一个字节fos.write(words[i]);// 写出一个换行, 换行符号转成数组写出fos.write("\r\n".getBytes());}// 关闭资源fos.close();}
}输出结果：
a
b
c
d
e

• 回车符\r和换行符\n ：
  • 回车符：回到一行的开头（return）。
  • 换行符：下一行（newline）。
• 系统中的换行：
  • Windows系统里，每行结尾是 回车+换行 ，即\r\n；
  • Unix系统里，每行结尾只有 换行 ，即\n；
  • Mac系统里，每行结尾是 回车 ，即\r。从 Mac OS X开始与Linux统一。

2.4 字节输入流【InputStream】

java.io.InputStream抽象类是表示字节输入流的所有类的超类，可以读取字节信息到内存中。它定义了字节输入流的基本共性功能方法。

• public void close() ：关闭此输入流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public abstract int read()： 从输入流读取数据的下一个字节。
• public int read(byte[] b)： 从输入流中读取一些字节数，并将它们存储到字节数组 b中 。

小贴士：

close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

2.5 FileInputStream类

java.io.FileInputStream类是文件输入流，从文件中读取字节。

构造方法

• FileInputStream(File file)： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的 File对象 file命名。
• FileInputStream(String name)： 通过打开与实际文件的连接来创建一个 FileInputStream ，该文件由文件系统中的路径名 name命名。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有该文件,会抛出FileNotFoundException 。

• 构造举例，代码如下：

public class FileInputStreamConstructor throws IOException{public static void main(String[] args) {// 使用File对象创建流对象File file = new File("a.txt");FileInputStream fos = new FileInputStream(file);// 使用文件名称创建流对象FileInputStream fos = new FileInputStream("b.txt");}
}

读取字节数据

1. 读取字节：read方法，每次可以读取一个字节的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1，代码使用演示：

public class FISRead {public static void main(String[] args) throws IOException{// 使用文件名称创建流对象FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");// 读取数据，返回一个字节int read = fis.read();System.out.println((char) read);read = fis.read();System.out.println((char) read);read = fis.read();System.out.println((char) read);read = fis.read();System.out.println((char) read);read = fis.read();System.out.println((char) read);// 读取到末尾,返回-1read = fis.read();System.out.println( read);// 关闭资源fis.close();}
}
输出结果：
a
b
c
d
e
-1

循环改进读取方式，代码使用演示：

public class FISRead {public static void main(String[] args) throws IOException{// 使用文件名称创建流对象FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");// 定义变量，保存数据int b ；// 循环读取while ((b = fis.read())!=-1) {System.out.println((char)b);}// 关闭资源fis.close();}
}
输出结果：
a
b
c
d
e

注意：

1. 虽然读取了一个字节，但是会自动提升为int类型。
2. 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。

2. 使用字节数组读取：read(byte[] b)，每次读取b的长度个字节到数组中，返回读取到的有效字节个数，读取到末尾时，返回-1 ，代码使用演示：

public class FISRead {public static void main(String[] args) throws IOException{// 使用文件名称创建流对象.FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde// 定义变量，作为有效个数int len ；// 定义字节数组，作为装字节数据的容器   byte[] b = new byte[2];// 循环读取while (( len= fis.read(b))!=-1) {// 每次读取后,把数组变成字符串打印System.out.println(new String(b));}// 关闭资源fis.close();}
}输出结果：
ab
cd
ed

错误数据d，是由于最后一次读取时，只读取一个字节e，数组中，上次读取的数据没有被完全替换，所以要通过len ，获取有效的字节，代码使用演示：

public class FISRead {public static void main(String[] args) throws IOException{// 使用文件名称创建流对象.FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde// 定义变量，作为有效个数int len ；// 定义字节数组，作为装字节数据的容器   byte[] b = new byte[2];// 循环读取while (( len= fis.read(b))!=-1) {// 每次读取后,把数组的有效字节部分，变成字符串打印System.out.println(new String(b，0，len));//  len 每次读取的有效字节个数}// 关闭资源fis.close();}
}输出结果：
ab
cd
e

注意：

使用数组读取，每次读取多个字节，减少了系统间的IO操作次数，从而提高了读写的效率，建议开发中使用。

2.6 字节流练习：图片复制

复制原理图解

案例实现

复制图片文件，代码使用演示：

public class Copy {public static void main(String[] args) throws IOException {// 1.创建流对象// 1.1 指定数据源FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\test.jpg");// 1.2 指定目的地FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test_copy.jpg");// 2.读写数据// 2.1 定义数组byte[] b = new byte[1024];// 2.2 定义长度int len;// 2.3 循环读取while ((len = fis.read(b))!=-1) {// 2.4 写出数据fos.write(b, 0 , len);}// 3.关闭资源fos.close();fis.close();}
}

注意：

流的关闭原则：先开后关，后开先关。

第三章 字符流

当使用字节流读取文本文件时，遇到中文字符时，可能不会显示完整的字符，那是因为一个中文字符可能占用多个字节存储
所以Java提供一些字符流类，以字符为单位读写数据，专门用于处理文本文件。

3.1 字符输入流【Reader】

java.io.Reader抽象类是表示用于读取字符流的所有类的超类，可以读取字符信息到内存中。它定义了字符输入流的基本共性功能方法。

• public void close() ：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public int read()： 从输入流读取一个字符。
• public int read(char[] cbuf)： 从输入流中读取一些字符，并将它们存储到字符数组 cbuf中 。

3.2 FileReader类

java.io.FileReader类是读取字符文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

注意：

1. 字符编码：字节与字符的对应规则。Windows系统的中文编码默认是GBK编码表。

   idea中UTF-8

2. 字节缓冲区：一个字节数组，用来临时存储字节数据。

构造方法

• FileReader(File file)： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的File对象。
• FileReader(String fileName)： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的文件的名称。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。类似于FileInputStream 。

• 构造举例，代码如下：

public class FileReaderConstructor throws IOException{public static void main(String[] args) {// 使用File对象创建流对象File file = new File("a.txt");FileReader fr = new FileReader(file);// 使用文件名称创建流对象FileReader fr = new FileReader("b.txt");}
}

读取字符数据

1. 读取字符：read方法，每次可以读取一个字符的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1，循环读取，代码使用演示：

public class FRRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用文件名称创建流对象FileReader fr = new FileReader("read.txt");// 定义变量，保存数据int b ；// 循环读取while ((b = fr.read())!=-1) {System.out.println((char)b);}// 关闭资源fr.close();}
}
输出结果：
黑
马
程
序
员

注意：虽然读取了一个字符，但是会自动提升为int类型。

2. 使用字符数组读取：read(char[] cbuf)，每次读取b的长度个字符到数组中，返回读取到的有效字符个数，读取到末尾时，返回-1 ，代码使用演示：

public class FRRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用文件名称创建流对象FileReader fr = new FileReader("read.txt");// 定义变量，保存有效字符个数int len ；// 定义字符数组，作为装字符数据的容器char[] cbuf = new char[2];// 循环读取while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {System.out.println(new String(cbuf));}// 关闭资源fr.close();}
}
输出结果：
黑马
程序
员序

获取有效的字符改进，代码使用演示：

public class FISRead {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用文件名称创建流对象FileReader fr = new FileReader("read.txt");// 定义变量，保存有效字符个数int len ；// 定义字符数组，作为装字符数据的容器char[] cbuf = new char[2];// 循环读取while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {System.out.println(new String(cbuf,0,len));}// 关闭资源fr.close();}
}输出结果：
黑马
程序
员

3.3 字符输出流【Writer】

java.io.Writer抽象类是表示用于写出字符流的所有类的超类，将指定的字符信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。

• void write(int c) 写入单个字符。
• void write(char[] cbuf)写入字符数组。
• abstract void write(char[] cbuf, int off, int len)写入字符数组的某一部分,off数组的开始索引,len写的字符个数。
• void write(String str)写入字符串。
• void write(String str, int off, int len) 写入字符串的某一部分,off字符串的开始索引,len写的字符个数。
• void flush()刷新该流的缓冲。
• void close() 关闭此流，但要先刷新它。

3.4 FileWriter类

java.io.FileWriter类是写出字符到文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

构造方法

• FileWriter(File file)： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的File对象。
• FileWriter(String fileName)： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的文件的名称。

当创建一个流对象时，必须传入一个文件路径，类似于FileOutputStream。

• 构造举例，代码如下：

public class FileWriterConstructor {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用File对象创建流对象File file = new File("a.txt");FileWriter fw = new FileWriter(file);// 使用文件名称创建流对象FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");}
}

基本写出数据

写出字符：write(int b) 方法，每次可以写出一个字符数据，代码使用演示：

public class FWWrite {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用文件名称创建流对象FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");     // 写出数据fw.write(97); // 写出第1个字符fw.write('b'); // 写出第2个字符fw.write('C'); // 写出第3个字符fw.write(30000); // 写出第4个字符，中文编码表中30000对应一个汉字。/*【注意】关闭资源时,与FileOutputStream不同。如果不关闭,数据只是保存到缓冲区，并未保存到文件。*/// fw.close();}
}
输出结果：
abC田

小贴士：

1. 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字符的信息写出。
2. 未调用close方法，数据只是保存到了缓冲区，并未写出到文件中。

关闭和刷新

因为内置缓冲区的原因，如果不关闭输出流，无法写出字符到文件中。但是关闭的流对象，是无法继续写出数据的。如果我们既想写出数据，又想继续使用流，就需要flush 方法了。

• flush ：刷新缓冲区，流对象可以继续使用。
• close:先刷新缓冲区，然后通知系统释放资源。流对象不可以再被使用了。

代码使用演示：

public class FWWrite {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用文件名称创建流对象FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");// 写出数据，通过flushfw.write('刷'); // 写出第1个字符fw.flush();fw.write('新'); // 继续写出第2个字符，写出成功fw.flush();// 写出数据，通过closefw.write('关'); // 写出第1个字符fw.close();fw.write('闭'); // 继续写出第2个字符,【报错】java.io.IOException: Stream closedfw.close();}
}

注意：即便是flush方法写出了数据，操作的最后还是要调用close方法，释放系统资源。

写出其他数据

1. 写出字符数组 ：write(char[] cbuf) 和 write(char[] cbuf, int off, int len) ，每次可以写出字符数组中的数据，用法类似FileOutputStream，代码使用演示：

public class FWWrite {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用文件名称创建流对象FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");     // 字符串转换为字节数组char[] chars = "黑马程序员".toCharArray();// 写出字符数组fw.write(chars); // 黑马程序员// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'程'，两个字节，也就是'程序'。fw.write(b,2,2); // 程序// 关闭资源fos.close();}
}

2. 写出字符串：write(String str) 和 write(String str, int off, int len) ，每次可以写出字符串中的数据，更为方便，代码使用演示：

public class FWWrite {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用文件名称创建流对象FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");     // 字符串String msg = "黑马程序员";// 写出字符数组fw.write(msg); //黑马程序员// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'程'，两个字节，也就是'程序'。fw.write(msg,2,2);	// 程序// 关闭资源fos.close();}
}

3. 续写和换行：操作类似于FileOutputStream。

public class FWWrite {public static void main(String[] args) throws IOException {// 使用文件名称创建流对象，可以续写数据FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"，true);     // 写出字符串fw.write("黑马");// 写出换行fw.write("\r\n");// 写出字符串fw.write("程序员");// 关闭资源fw.close();}
}
输出结果:
黑马
程序员

小贴士：字符流，只能操作文本文件，不能操作图片，视频等非文本文件。

当我们单纯读或者写文本文件时 使用字符流 其他情况使用字节流

第四章 IO异常的处理

JDK7前处理

之前的入门练习，我们一直把异常抛出，而实际开发中并不能这样处理，建议使用try...catch...finally 代码块，处理异常部分，代码使用演示：

public class HandleException1 {public static void main(String[] args) {// 声明变量FileWriter fw = null;try {//创建流对象fw = new FileWriter("fw.txt");// 写出数据fw.write("黑马程序员"); //黑马程序员} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {if (fw != null) {fw.close();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}

JDK7的处理(了解)

还可以使用JDK7优化后的try-with-resource 语句，该语句确保了每个资源在语句结束时关闭。所谓的资源（resource）是指在程序完成后，必须关闭的对象。

格式：

try (创建流对象语句，如果多个,使用';'隔开) {// 读写数据
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

代码使用演示：

public class HandleException2 {public static void main(String[] args) {// 创建流对象try ( FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); ) {// 写出数据fw.write("黑马程序员"); //黑马程序员} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

JDK9的改进(了解)

JDK9中try-with-resource 的改进，对于引入对象的方式，支持的更加简洁。被引入的对象，同样可以自动关闭，无需手动close，我们来了解一下格式。

改进前格式：

// 被final修饰的对象
final Resource resource1 = new Resource("resource1");
// 普通对象
Resource resource2 = new Resource("resource2");
// 引入方式：创建新的变量保存
try (Resource r1 = resource1;Resource r2 = resource2) {// 使用对象
}

改进后格式：

// 被final修饰的对象
final Resource resource1 = new Resource("resource1");
// 普通对象
Resource resource2 = new Resource("resource2");// 引入方式：直接引入
try (resource1; resource2) {// 使用对象
}

改进后，代码使用演示：

public class TryDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {// 创建流对象final  FileReader fr  = new FileReader("in.txt");FileWriter fw = new FileWriter("out.txt");// 引入到try中try (fr; fw) {// 定义变量int b;// 读取数据while ((b = fr.read())!=-1) {// 写出数据fw.write(b);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

第五章 属性集

5.1 概述

java.util.Properties 继承于Hashtable ，来表示一个持久的属性集。它使用键值结构存储数据，每个键及其对应值都是一个字符串。该类也被许多Java类使用，比如获取系统属性时，System.getProperties 方法就是返回一个Properties对象。

5.2 Properties类

构造方法

• public Properties() :创建一个空的属性列表。

基本的存储方法

• public Object setProperty(String key, String value) ： 保存一对属性。
• public String getProperty(String key) ：使用此属性列表中指定的键搜索属性值。
• public Set<String> stringPropertyNames() ：所有键的名称的集合。

public class ProDemo {public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {// 创建属性集对象Properties properties = new Properties();// 添加键值对元素properties.setProperty("filename", "a.txt");properties.setProperty("length", "209385038");properties.setProperty("location", "D:\\a.txt");// 打印属性集对象System.out.println(properties);// 通过键,获取属性值System.out.println(properties.getProperty("filename"));System.out.println(properties.getProperty("length"));System.out.println(properties.getProperty("location"));// 遍历属性集,获取所有键的集合Set<String> strings = properties.stringPropertyNames();// 打印键值对for (String key : strings ) {System.out.println(key+" -- "+properties.getProperty(key));}}
}
输出结果：
{filename=a.txt, length=209385038, location=D:\a.txt}
a.txt
209385038
D:\a.txt
filename -- a.txt
length -- 209385038
location -- D:\a.txt

与流相关的方法

• public void load(InputStream inStream)： 从字节输入流中读取键值对。

参数中使用了字节输入流，通过流对象，可以关联到某文件上，这样就能够加载文本中的数据了。文本数据格式:

filename=a.txt
length=209385038
location=D:\a.txt

加载代码演示：

public class ProDemo2 {public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {// 创建属性集对象Properties pro = new Properties();// 加载文本中信息到属性集pro.load(new FileInputStream("read.txt"));// 遍历集合并打印Set<String> strings = pro.stringPropertyNames();for (String key : strings ) {System.out.println(key+" -- "+pro.getProperty(key));}}
}
输出结果：
filename -- a.txt
length -- 209385038
location -- D:\a.txt

注意：文本中的数据，必须是键值对形式，可以使用空格、等号、冒号等符号分隔。