Java 標准 I/O 介紹

一、Java標准I/O知識體系圖：

二、I/O是什么

I/O 是Input/Output（輸入、輸出）的簡稱，輸入流可以理解為向內存輸入，輸出流是從內存輸出。

三、Java I/O 用途與對應的流一覽

注：粗體為節點流。藍色為轉換流（字節流轉為字符流）。

四、流結構介： 

Java所有的流類位於java.io包中，都分別繼承字以下四種抽象流類型。

1.繼承自InputStream/OutputStream的流都是用於向程序中輸入/輸出數據，且數據的單位都是字節(byte=8bit)。

 

 2.繼承自Reader/Writer的流都是用於向程序中輸入/輸出數據，且數據的單位都是字符(2byte=16bit)，如圖。

四、流的處理

流分為節點流和處理流兩種：

      節點流： 從一個特定的數據源讀寫數據。即節點流是直接操作文件，網絡等的流，例如FileInputStream和FileOutputStream，他們直接從文件中讀取或往文件中寫入字節流。

       

 

      處理流：是對一個已存在的流的連接和封裝，通過所封裝的流的功能調用實現數據讀寫。如BufferedReader.處理流的構造方法總是要帶一個其他的流對象做參數。一個流對象經過其他流的多次包裝，稱為流的鏈接

      

五、文件的訪問

（1）讀取文件

    如果你需要在不同端使用讀取文件，你可以根據你要讀的文件是二進制文件還是文本文件，或者根據你要處理的數據是准備采取字節方式還是字符方式，決定使用 FileInputStream 或者 FileReader。兩者支持你從文件開頭開始到文件結尾讀取一個字節或者字符，也可以將讀取的多個字節或字符，寫入到內存的字節數組或字符數組。

單字節讀取文件示例：

public class test5 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String filepath = "test.bin";
        java.io.InputStream is = null;
        try {
            is = new FileInputStream(filepath);
            int data = -1;
            while ((data = is.read()) != -1) {// -1 表示讀取到達文件結尾
                //操作數據
                System.out.print((byte)data + " ");
            }
        } finally {
            if (is != null) {
                is.close();// 關閉流
            }
        }
    }
}

字節數組讀取文件示例：

public class test5 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String filepath = "test.bin";
        java.io.InputStream is = null;
        try {
            is = new BufferedInputStream(new FileInputStream(filepath));// 組裝BufferedInputStream流，加入緩沖能力
            byte[] data = new byte[256];
            int len = -1;
            while ((len = is.read(data)) != -1) {// -1 表示讀取到達文件結尾
                //操作數據
                for (int i = 0; i < len; i++) {
                    System.out.print(data[i] + " ");
                }
            }
        } finally {
            if (is != null) {
                is.close();// 關閉流
            }
        }
    }
}

單字符讀取文件示例：

public class test5 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String filepath = "test.txt";
        java.io.Reader r = null;
        try {
            r = new FileReader(filepath);
            int data = -1;
            while ((data = r.read()) != -1) {// -1 表示讀取到達文件結尾
                //操作數據
                System.out.print((char) data);
            }
        } finally {
            if (r != null) {
                r.close();// 關閉流
            }
        }
    }
}

字符數組讀取文件示例：

public class test5 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
       String filepath = "file.txt";
       java.io.Reader r = null;
    try {
       r = new BufferedReader(new FileReader(filepath));// 組裝BufferedReader流，加入緩沖能力
       char[] data = new char[256];
       int len = -1;
       while ((len = r.read(data)) != -1) {// -1 表示讀取到達文件結尾
          //操作數據
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                 System.out.print(data[i]);
                }
            }
        } finally {
            if (r != null) {
                r.close();// 關閉流
            }
        }
    }
}

public class test5 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
       String filepath = "file.txt";
       java.io.Reader r = null;
    try {
       r = new BufferedReader(new FileReader(filepath));// 組裝BufferedReader流，加入緩沖能力
       char[] data = new char[256];
       int len = -1;
       while ((len = r.read(data)) != -1) {// -1 表示讀取到達文件結尾
          //操作數據
            for (int i = 0; i < len; i++) {
                 System.out.print(data[i]);
                }
            }
        } finally {
            if (r != null) {
                r.close();// 關閉流
            }
        }
    }
}

（2）寫入文件與讀取文件類似

單字節寫入文件示例：

public class test5 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String filepath = "test.bin";
        java.io.OutputStream os = null;
        try {
            os = new FileOutputStream(filepath);
            os.write('1');
            os.write('2');
            os.write('3');
            os.write('4');
            os.flush();// 把緩沖區內的數據刷新到磁盤
             
        } finally {
            if (os != null) {
                os.close();// 關閉流
            }
        }
    }
}

字符數組寫入文件示例：

public class test5 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String filepath = "file.txt";
        java.io.Writer w = null;
        try {
            w = new BufferedWriter(new FileWriter(filepath));// 組裝BufferedWriter流，加入緩沖能力
            // 模擬
            char[] data = new char[256];
            String f = "0123456789abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
            Random rd = new Random();
            for (int i = 0; i < data.length; i++) {
                data[i] = f.charAt(rd.nextInt(f.length()));
            }
            w.write(data);
            w.flush();// 把緩沖區內的數據刷新到磁盤
        } finally {
            if (w != null) {
                w.close();// 關閉流
            }
        }
    }
}

（3）隨機訪問文件

 如果你需要不按特定的存取順序，隨意讀取或者寫入文件，可以考慮RandomAccessFile。

void seek(long pos) 設置到此文件開頭測量到的文件指針偏移量，在該位置發生下一個讀取或寫入操作。

public class test5 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        RandomAccessFile file = null;
        try {
            file = new RandomAccessFile("test.bin", "rw");
            file.seek(0);
            file.writeChar('1');
            file.seek(0);
            System.out.println(file.readChar());
            /**
             * 讀取
             */
            int data = -1;
            while ((data = file.read()) != -1) {// -1 表示讀取到達文件結尾
                //操作數據
                System.out.print((byte)data + " ");
            }
             
        } finally {
            if (file != null) {
                file.close();// 關閉流
            }
        }
    }
}