【Java】IO流

博主： Fivk
发布时间：2021 年 10 月 06 日
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分类： Java

> 流是一种抽象概念，它代表了数据的无结构化传递。按照流的方式进行输入输出，数据被当成无结构的字节序列或字符序列。从流中取得数据的操作称为提取操作，而向流中添加数据的操作称为插入操作。用来进行输入输出操作的流就称为IO流。换句话说，IO流就是以流的方式进行输入输出。

# 1、IO概述

Java中I/O操作指使用 java.io 包下的类或者接口，进行输入、输出操作。输入即读取数据，输出即写 出数据。

## 1.1、IO分类

按数据流的方向：

* 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。

按数据的类型：

* 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。

IO的顶级父类

|        | 输入流                  | 输出流                   |
| -------- | ------------------------- | -------------------------- |
| 字节流 | 字节输入流：InputStream | 字节输出流：OutoutStream |
| 字符流 | 字符输入流：Reader      | 字符输出流：Writer       |

# 2、字节流

字节流可以传输任意类型的文件数据。流在传递时底层传递的都是二进制数据。

## 2.1、字节输出流OutputStream

java.io.OutputStream：抽象类，表示字节输出流的所有类的父类，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。

* 正数（0-127）：查询ASCII码表；
* 负数：两个字节一组，查系统默认码表（gbk）。

`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。每次可以写出一个字节数据。
【注意】

* 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。
* 当完成流的操作时，必须调用close()方法，释放系统资源。

## 2.2、FileOutputStream

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。
【注意】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。
`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。
【注意】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。

* 写出换行
  * 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。

## 2.3、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。

* 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。

`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 。

* 每次读取b的长度（一般定义为1024的整数倍）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 。
* 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。

【注意】，当完成流的操作时，必须调用close()方法，释放系统资源。

## 2.4、FileInputStream

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

* 构造方法

`public 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。
`public 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。

## 2.5、图片复制案例

```java has-numbering
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:\\a.jpeg");
    // 1.2 指定目的地
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("aa.jpeg");

// 2 读取数据
    // 2.1 定义数组
    byte[] bytes = new byte[1024];
    // 2.2 定义长度
    int len;
    // 2.3 循环读取
    while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {
        // 写出数据，每次写有效长度个
        fos.write(bytes, 0, len);
    }

// 3 关闭资源
    fos.close();
    fis.close();
}
```

# 3、字符流

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。
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。
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。

## 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。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。
`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 。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。

## 3.2、FileReader

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】

* 继承自InputStreamReader extends Reader。
* 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。
* 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

`public FileReader(File file)` ：创建一个新的 FileReader ，给定要读取的File对象。
`public FileReader(String name)` ：创建一个新的 FileReader ，给定要读取的文件的名称。
【注意】创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。类似于FileInputStream 。

## 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。
`public void 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。
`public void flush()` ：刷新该流的缓冲区，流对象可以继续使用。
`public void write(int c)` ：写入单个字符。
`public abstract void write(char[] cbuf)` ：写入字符数组。
`public 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。
`public void write(String str)` ：写入字符串。
`public 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。

## 3.4、FileWriter

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。
【注意】集成自 OutputStreamWriter extends Writer

* 构造方法

`public FileWriter(File file)` ：创建一个新的 FileWriter，给定要读取的File对象。
`public FileWriter(String name)` ：创建一个新的 FileWriter，给定要读取的文件的名称。
【注意】

* 创建一个流对象时，必须传入一个文件路径，类似于FileOutputStream。
* 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。
* 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。
* 追加写和换行与FileOutoutStream类似。

# 4、IO异常处理

* JDK1.7以前：在finally中释放资源

`try{...}catch(异常变量){...}finally{...}`

* jdk1.7： `try-with-resource` 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。

```java has-numbering
try(创建流对象的语句，如果有多个语句，使用;隔开) {
	// 读写数据
} catch(异常变量) {
	// 异常处理
}
```

* JDK1.9： `try-with-resource` 语句增加了引入对象的方式。被引入的对象，同样可以自动关闭， 无需手动close。

```java has-numbering
// 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
}
```

```java has-numbering
// 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
}
```

# 5、缓冲流

缓冲流（高效流），对基本的流进行增强，增加缓冲区，提高效率，减少系统的IO次数。

* 字节缓冲流：BufferedInputStream，BufferedOutputStream
* 字符缓冲流：BufferedReader，BufferedWriter

缓冲流的原理：在创建流对象时，创建一个内置的默认大小的缓冲区数组，通过缓冲区读写，减少系统IO 次数，从而提高读写的效率。
关闭缓冲流时会自动关闭基本的流。

* 注意

输出流需要flush()。

## 5.1、字节缓冲流

* 字节缓冲输入流
  * 构造方法

`public BufferedInputStream(InputStream in)` ：创建一个新的缓冲输入流。
`public BufferedInputStream(InputStream in, int size)` ：创建一个新的缓冲输入流。并指定缓冲区大小。

* 字节缓冲输出流
  * 构造方法

`public BufferedOutputStream(OutputStream out)` ：创建一个新的缓冲输出流。
`public BufferedOutputStream(OutputStream out, int size)` ：创建一个新的缓冲输出流。并指定缓冲区大 小。

## 5.2、字符缓冲流

* 字符缓冲输入流
  * 构造方法

`public BufferedReader(Reader in)` ：创建一个新的缓冲输入流。
`public BufferedReader(Reader in, int size)` ：创建一个新的缓冲输入流。并指定缓冲区大小。

* 特有方法

`public String readLine()` ：读一行文字。不包含终止符，末尾返回null。

* 字符缓冲输出流
  * 构造方法

`public BufferedWriter(Writer out)` ：创建一个新的缓冲输出流。
`public BufferedWriter(Writer out, int size)` ：创建一个新的缓冲输出流。并指定缓冲区大小。

* 特有方法

`public void newLine()` ：写行分隔符，由系统属性定义符号。

## 5.3、文本排序练习

```
3.侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下。愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必得裨补阙漏，有所广益。
8.愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏，臣不胜受恩感激。
4.将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用之于昔日，先帝称之曰能，是以众议举宠为督。愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
2.宫中府中，俱为一体，陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理，不宜偏私，使内外异法也。
1.先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
9.今当远离，临表涕零，不知所言。
6.臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
7.先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐付托不效，以伤先帝之明，故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。
5.亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之信之，则汉室之隆，可计日而待也。
```

```java has-numbering
public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 创建map集合，存储读取到的行信息，用于排序。key是序号，value是文字。
    HashMap<String, String> lineMap = new HashMap<>();
    // 创建字符缓冲输入流
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
    // 创建字符缓冲输出流
    BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));
    // 读取数据
    String line = null;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        // 解析文本
        String[] split = line.split("\\.");
        // 保存到map集合中
        lineMap.put(split[0], split[1]);
    }
    // 关闭输入流
    br.close();
    // 写出数据
    for (int i = 1; i < lineMap.size(); i++) {
        String key = String.valueOf(i);
        String value = lineMap.get(key);
        bw.write(key + ". " + value);
        bw.newLine();
    }
    // 关闭输出流
    bw.close();
}
```

## 5.4、学习案例

继承自父类的共性成员方法:
</div>

- `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。

构造方法:
</div>
BufferedOutputStream(OutputStream out)  创建一个新的缓冲输出流，以将数据写入指定的底层输出流。
BufferedOutputStream(OutputStream out, int size)  创建一个新的缓冲输出流，以将具有指定缓冲区大小的数据写入指定的底层输出流。
<div class="tip inlineBlock info">

参数:
</div>
OutputStream out:字节输出流
我们可以传递FileOutputStream,缓冲流会给FileOutputStream增加一个缓冲区,提高FileOutputStream的写入效率
int size:指定缓冲流内部缓冲区的大小,不指定默认
<div class="tip inlineBlock info">

使用步骤(重点):
</div>

1. 创建FileOutputStream对象,构造方法中绑定要输出的目的地
2. 创建BufferedOutputStream对象,构造方法中传递FileOutputStream对象对象,提高FileOutputStream对象效率
3. 使用BufferedOutputStream对象中的方法write,把数据写入到内部缓冲区中
4. 使用BufferedOutputStream对象中的方法flush,把内部缓冲区中的数据,刷新到文件中
5. 释放资源(会先调用flush方法刷新数据,第4部可以省略)

# 6、转换流

按照某种规则，将字符存储到计算机中，称为编码 。反之，将存储在计算机中的二进制数按照 某种规则解析显示出来，称为解码 。

* 字符编码 Character Encoding : 就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则。
* 字符集 Charset ：也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国家文字、标点符号、图形符 号、数字等。

计算机要准确的存储和识别各种字符集符号，需要进行字符编码，一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符 集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。当指定了编码，它所对应的字符集自然就指定了。

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/11/3297536959.jpg)

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## 6.1、InputStreamReader

java.io.InputStreamReader：是Reader的子类，是从字节流到字符流的桥梁。它读取字节，并使用指定 的字符集将其解码为字符。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

* 构造方法

`public InputStreamReader(InputStream in)` ：创建一个使用默认字符集的字符流。
`public InputStreamReader(InputStream in, String charsetName)` ：创建一个指定字符集的字符流。

## 6.2、OutputStreamWriter

java.io.OutputStreamWriter：是Writer的子类，是从字符流到字节流的桥梁。使用指定的字符集将字符 编码为字节。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

* 构造方法

`public OutputStreamWriter(OutputStream out)` ：创建一个使用默认字符集的字符流。
`public OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName)` ：创建一个指定字符集的字符流。

## 6.3、转换文件编码练习

将GBK编码的文本文件，转换为UTF-8编码的文本文件。

1. 指定GBK编码的转换流，读取文本文件。
2. 使用UTF-8编码的转换流，写出文本文件。

```java has-numbering
public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 定义文件路径
    String srcFile = "file_GBK.txt";
    String destFile = "file_UTF8.txt";
    // 创建转换输入流
    InputStreamReader in = new InputStreamReader(new FileInputStream(srcFile), "GBK");
    // 创建转换输出流
    OutputStreamWriter out = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(destFile));
    // 读取数据
    char[] cbuf = new char[1024];
    int len;
    while ((len = in.read(cbuf)) != -1) {
        // 写出数据
        out.write(cbuf, 0, len);
    }
    // 释放资源
    out.close();
    in.close();
}
```

# 7、序列化流

## 7.1、概述

Java 提供了一种对象序列化的机制。用一个字节序列可以表示一个对象，该字节序列包含该 对象的数据 、 对象的 类型 和 对象中存储的属性 等信息。字节序列写出到文件之后，相当于文件中持久保存了一个对象的信息。
反之，该字节序列还可以从文件中读取回来，重构对象，对它进行反序列化。 对象的数据 、 对象的类型 和 对象中 存储的数据 信息，都可以用来在内存中创建对象。
【注意】

* 被static修饰的成员变量先于对象存在，不能被序列化；
* 被transient修饰的成员变量不能被序列化。

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/11/1287227611.jpg)

## 7.2、ObjectOutputStream

java.io.ObjectOutputStream：类，继承自OuputStream，将Java对象的原始数据类型写出到文件,实现对象的持久存储。

* 构造方法

`public ObjectOutputStream(OutputStream out)` ：创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream。

* 特有成员方法

`public final void writeObject(Object obj)` ：将指定的对象写出。

* 序列化操作（序列化操作必须满足以下两个条件）
  * 该类必须实现 java.io.Serializable 接口， `Serializable` 是一个标记接口，不实现此接口的类将不会使任 何状态序列化或反序列化，会抛出 NotSerializableException 。
  * 该类的所有属性必须是可序列化的。如果有一个属性不需要可序列化的，则该属性必须注明是瞬态的，使用 `transient` 关键字修饰。

## 7.3、ObjectInputStream

java.io.ObjectInputStream：反序列化流，将之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象。

* 构造方法

`public ObjectInputStream(InputStream in)` ：创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。

* 特有成员方法

`public final Object readObject()` ：读取一个对象。

* 反序列化操作（反序列化操作必须满足以下两个条件）
  * 该类必须实现Serializable接口；
  * 该类必须存在对应的class文件。如果找不到对应的class文件，则会抛出一个 `ClassNotFoundException` 异常。

【注意】当JVM反序列化对象时，能找到class文件，但是class文件在序列化对象之后发生了修改，那么反序列化操 作也会失败，抛出一个 `InvalidClassException` 异常。发生这个异常的原因如下：

* 该类的序列版本号与从流中读取的类描述符的版本号不匹配；解决： `private static final long serialVersionUID = 1L;`
* 该类包含未知数据类型；
* 该类没有可访问的无参数构造方法。

Serializable 接口给需要序列化的类，提供了一个序列版本号。 serialVersionUID 该版本号的目的在于验证序 列化的对象和对应类是否版本匹配。

## 7.4、序列化结合练习

1. 将存有多个自定义对象的集合序列化操作，保存到 list.txt 文件中。
2. 反序列化 list.txt ，并遍历集合，打印对象信息。

```java has-numbering
public class Student implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String name;
    private int age;

public Student() {
    }

public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

public String getName() {
        return name;
    }

public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

public int getAge() {
        return age;
    }

public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

@Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
```

```java has-numbering
public static void main(String[] args) {
    // 创建list集合
    ArrayList<Student> students = new ArrayList<>();
    // 创建Student对象
    students.add(new Student("张三", 18));
    students.add(new Student("李四", 18));
    students.add(new Student("王五", 18));
    students.add(new Student("小师妹", 18));

// 序列化
    serialize(students);
    // 反序列化
    reSerialize("list.txt");
}

private static void serialize(ArrayList<Student> students) {
    ObjectOutputStream out = null;
    try {
        out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("list.txt"));
        out.writeObject(students);
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        try {
            if (out != null) {
                out.close();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

private static void reSerialize(String s) {
    ObjectInputStream in = null;
    try {
        in = new ObjectInputStream(new FileInputStream(s));
        try {
            ArrayList<Student> list = (ArrayList<Student>) in.readObject();
            for (Student student : list) {
                System.out.println(student);
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }finally {
        try {
            if (in != null) {
                in.close();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
```

# 8、打印流

java.io.PrintStream：类，继承自OutputStream，该类能够方便地打印各种数据类型的值，是一种便捷的输出方式。
【注意】

1. 该流只写，不读；
2. 不会抛出IOException；

* 构造方法

`public PrintStream(File file)` ：使用指定的文件对象创建一个新的打印流。
`public PrintStream(OutputStream out)` ：使用指定的输出流创建一个新的打印流。
`public PrintStream(String fileName)` ：使用指定的文件名创建一个新的打印流。

* 特有方法

`public void print()`
`public void println()`
【注意】

```
  1. 这两个方法在控制台输出任意类型数据，不查编码表，原样输出；
  1. 如果调用父类的write方法，则会查询编码表。
12
```

## 8.1、改变打印流的方向

System.out 就是 PrintStream 类型的，只不过它的流向是系统规定的，打印在控制台上。使用 `System.setOut(PrintStream ps)` 方法可以改变打印流的方向。

```java has-numbering
public static void main(String[] args) {
    PrintStream ps = null;
    try {
        ps = new PrintStream("ps.txt");
        System.setOut(ps);
        System.out.println(48);
        ps.println(65);
        ps.write(97);
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        if (ps != null) {
            ps.close();
        }
    }
}
```

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最后修改：2021 年 11 月 21 日

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哈哈时过境迁再看一遍帆的文章质量还是那么高
挺胸的打工人
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菜菜
一天就学一些我不知道的东西(´இ皿இ｀)
zhanqy
博主赛高！
null ？？［］
还可以把扩展运算符加上呀，这个很有用［…arr］，用于数组合...

【Java】IO流

Fivk • 2021 年 10 月 06 日

# 1、IO概述

Java中I/O操作指使用 java.io 包下的类或者接口，进行输入、输出操作。输入即读取数据，输出即写 出数据。

## 1.1、IO分类

按数据流的方向：

* 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。

按数据的类型：

* 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。

IO的顶级父类

# 2、字节流

字节流可以传输任意类型的文件数据。流在传递时底层传递的都是二进制数据。

## 2.1、字节输出流OutputStream

* 正数（0-127）：查询ASCII码表；
* 负数：两个字节一组，查系统默认码表（gbk）。

* 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。
* 当完成流的操作时，必须调用close()方法，释放系统资源。

## 2.2、FileOutputStream

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

* 构造方法

## 2.3、字节输入流InputStream

* 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。

`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 。

【注意】，当完成流的操作时，必须调用close()方法，释放系统资源。

## 2.4、FileInputStream

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

* 构造方法

## 2.5、图片复制案例

// 3 关闭资源
    fos.close();
    fis.close();
}
```

# 3、字符流

## 3.1、字符输入流Reader

## 3.2、FileReader

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】

## 3.3、字符输出流Writer

## 3.4、FileWriter

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。
【注意】集成自 OutputStreamWriter extends Writer

* 构造方法

# 4、IO异常处理

* JDK1.7以前：在finally中释放资源

`try{...}catch(异常变量){...}finally{...}`

* jdk1.7： `try-with-resource` 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。

```java has-numbering
try(创建流对象的语句，如果有多个语句，使用;隔开) {
	// 读写数据
} catch(异常变量) {
	// 异常处理
}
```

* JDK1.9： `try-with-resource` 语句增加了引入对象的方式。被引入的对象，同样可以自动关闭， 无需手动close。

# 5、缓冲流

缓冲流（高效流），对基本的流进行增强，增加缓冲区，提高效率，减少系统的IO次数。

* 字节缓冲流：BufferedInputStream，BufferedOutputStream
* 字符缓冲流：BufferedReader，BufferedWriter

* 注意

输出流需要flush()。

## 5.1、字节缓冲流

* 字节缓冲输入流
  * 构造方法

* 字节缓冲输出流
  * 构造方法

## 5.2、字符缓冲流

* 字符缓冲输入流
  * 构造方法

`public BufferedReader(Reader in)` ：创建一个新的缓冲输入流。
`public BufferedReader(Reader in, int size)` ：创建一个新的缓冲输入流。并指定缓冲区大小。

* 特有方法

`public String readLine()` ：读一行文字。不包含终止符，末尾返回null。

* 字符缓冲输出流
  * 构造方法

`public BufferedWriter(Writer out)` ：创建一个新的缓冲输出流。
`public BufferedWriter(Writer out, int size)` ：创建一个新的缓冲输出流。并指定缓冲区大小。

* 特有方法

`public void newLine()` ：写行分隔符，由系统属性定义符号。

## 5.3、文本排序练习

## 5.4、学习案例

继承自父类的共性成员方法:
</div>

使用步骤(重点):
</div>

# 6、转换流

按照某种规则，将字符存储到计算机中，称为编码 。反之，将存储在计算机中的二进制数按照 某种规则解析显示出来，称为解码 。

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/11/3297536959.jpg)

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/11/2143158521.jpg)

## 6.1、InputStreamReader

* 构造方法

## 6.2、OutputStreamWriter

* 构造方法

## 6.3、转换文件编码练习

将GBK编码的文本文件，转换为UTF-8编码的文本文件。

1. 指定GBK编码的转换流，读取文本文件。
2. 使用UTF-8编码的转换流，写出文本文件。

# 7、序列化流

## 7.1、概述

* 被static修饰的成员变量先于对象存在，不能被序列化；
* 被transient修饰的成员变量不能被序列化。

![](https://blog.fivk.cn/usr/uploads/2021/11/1287227611.jpg)

## 7.2、ObjectOutputStream

java.io.ObjectOutputStream：类，继承自OuputStream，将Java对象的原始数据类型写出到文件,实现对象的持久存储。

* 构造方法

`public ObjectOutputStream(OutputStream out)` ：创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream。

* 特有成员方法

`public final void writeObject(Object obj)` ：将指定的对象写出。

## 7.3、ObjectInputStream

java.io.ObjectInputStream：反序列化流，将之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象。

* 构造方法

`public ObjectInputStream(InputStream in)` ：创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。

* 特有成员方法

`public final Object readObject()` ：读取一个对象。

Serializable 接口给需要序列化的类，提供了一个序列版本号。 serialVersionUID 该版本号的目的在于验证序 列化的对象和对应类是否版本匹配。

## 7.4、序列化结合练习

1. 将存有多个自定义对象的集合序列化操作，保存到 list.txt 文件中。
2. 反序列化 list.txt ，并遍历集合，打印对象信息。

```java has-numbering
public class Student implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String name;
    private int age;

public Student() {
    }

public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

public String getName() {
        return name;
    }

public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

public int getAge() {
        return age;
    }

public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

@Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
```

// 序列化
    serialize(students);
    // 反序列化
    reSerialize("list.txt");
}

# 8、打印流

java.io.PrintStream：类，继承自OutputStream，该类能够方便地打印各种数据类型的值，是一种便捷的输出方式。
【注意】

1. 该流只写，不读；
2. 不会抛出IOException；

* 构造方法

* 特有方法

`public void print()`
`public void println()`
【注意】

```
  1. 这两个方法在控制台输出任意类型数据，不查编码表，原样输出；
  1. 如果调用父类的write方法，则会查询编码表。
12
```

## 8.1、改变打印流的方向

System.out 就是 PrintStream 类型的，只不过它的流向是系统规定的，打印在控制台上。使用 `System.setOut(PrintStream ps)` 方法可以改变打印流的方向。

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【Java】IO流

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