Java 文件流操作.

一、概念

    在Java中，文件的輸入和輸出是通過流（Stream）來實現的。一個流，必有源端和目的端，它們可以是計算機內存的某些區域，也可以是磁盤文件，甚至可以是 Internet 上的某個 URL。對於流而言，我們不用關心數據是如何傳輸的，只需要向源端輸入數據，從目的端獲取數據即可。

    流按照處理數據的單位，可以分為字節流和字符流。字節流的處理單位是字節，通常用來處理二進制文件，例如音樂、圖片文件等。而字符流的處理單位是字符，因為Java采用Unicode編碼，Java字符流處理的即為Unicode字符，所以在操作漢字、國際化等方面，字符流具有優勢。

二、字節流

    所有的字節流類都繼承自InputStream 和 OutputStream 這兩個抽象類，下面列舉了5個輸入字節流類，輸出字節流類和輸入字節流類存在對應關系，這個就不一一列舉了。

• FileInputStream：把一個文件作為輸入源，從本地文件系統中讀取數據字節，實現對文件的讀取操作。
• ByteArrayInputStream：把內存中的一個緩沖區作為輸入源，從內存數組中讀取數據字節。
• ObjectInputStream：對以前使用過ObjectOuputStream寫入的基本數據和對象進行反序列化，用於恢復那些以前序列化的對象，注意這個對象所屬的類必須實現Serializable接口。
• PipeInputStream：實現了管道的概念，從線程通道中讀取線程字節。主要在線程中使用，用於兩個線程間通信。
• SequenceInputStream：表示其他輸入流的邏輯串聯。它從輸入流的有序集合開始，並從第一個輸入流開始讀取，直到到達文件末尾，接着從第二個輸入流讀取，依次類推，直到到達包含的最后一個輸入流的文件末尾為止。
• System.in：從用戶控制台讀取數據字節，在System類中，in是 InputStream 類的靜態導入。

    public static void main(String[] args) {
        InputStream in = null;
        OutputStream out = null;

        try {
            //得到輸入流
            in = new FileInputStream("E:\\test\\a.txt");
            //得到輸出流
            File file = new File("E:\\test\\b.txt");
            if (!file.exists()) {
                file.createNewFile();
            }
            out = new FileOutputStream(file, true);
            int i;//從輸入流讀取一定數量的字節，返回 0 到 255 范圍內的 int 型字節值
            while ((i = in.read()) != -1) {
                out.write(i);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (in != null) {
                    in.close();
                }
                if (out != null) {
                    out.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

三、字符流

    所有的字符流類都繼承自Reader 和 Writer 這兩個抽象類，其中Reader是用於讀取字符流的抽象類，Writer是用於寫入字符流的抽象類。

    Reader 和 Writer 要解決的最主要問題是國際化。原先的 I/O 類庫只支持8位的字節流，因此不能很好的處理16位的Unicode字符。Unicode 是國際化的字符集，這樣增加了Reader 和 Writer之后，就可以自動在本地字符集和Unicode國際化字符集之間進行轉換。

• FileReader：與FileInputStream對應，從文件系統中讀取字符序列。
• CharArrayReader：與ByteArrayInputStream 對應，從字符數組中讀取數據。
• PipedReader：與PipedInputStream 對應，從線程管道中讀取字符序列。
• StringReader：從字符串中讀取字符序列。

    /**
     * 由於是字符，存在編碼不一致導致亂碼的問題
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        Reader reader = null;
        Writer writer = null;

        try {
            //得到輸入流
            reader = new FileReader("E:\\test\\a.txt");
            //得到輸出流
            writer = new FileWriter("E:\\test\\c.txt", true);
            char[] chars = new char[50];
            int i;
            while ((i = reader.read(chars)) != -1) {
                writer.write(chars, 0, i);
                writer.flush();
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (reader != null) {
                    reader.close();
                }
                if (writer != null) {
                    writer.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

四、緩沖流

    前面介紹的字節流、字符流都是無緩沖的輸入、輸出流，這就意味着，每一次的讀、寫操作都會交給操作系統來處理。這樣的做法可能會對系統的性能造成很大的影響，因為每一次操作都可能引起磁盤硬件的讀、寫或網絡的訪問。因此，對於字節流和字符流，一般不直接使用。

    緩存流是一種裝飾器類，目的是讓原字節流、字符流 新增緩沖的功能。以字符緩沖流為例進行說明，字符緩沖流從字符流中讀取、寫入字符，不立刻要求系統進行處理，而是緩沖部分字符，從而實現按規定字符數、按行等方式高效的讀取或寫入。

字節緩沖流：

    public static void main(String[] args) {
        BufferedInputStream in = null;
        BufferedOutputStream out = null;
        try {
            in = new BufferedInputStream(new FileInputStream("E:\\test\\a.txt"));
            out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("E:\\test\\e.txt", true));
            byte[] b = new byte[1024];
            int i;
            // 並不是每次都能讀到 1024 個字節，所以用 i 作為每次數據讀取的長度，否則會出現文件損壞的錯誤 while ((i = in.read(b)) != -1) {
                out.write(b, 0, i);
                out.flush();//手動刷新該流的緩沖，立即將他們寫入預期目標
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (in != null) {
                    in.close();
                }
                if (out != null) {
                    out.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

字符緩沖流：

    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader bufferedReader = null;
        BufferedWriter bufferedWriter = null;
        try {
            //設置文件編碼，解決文件亂碼問題
            //將字節流轉換為字符流，實際上使用了一種設計模式——適配器模式
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("E:\\test\\a.txt"), "GBK");
            bufferedReader = new BufferedReader(isr);
            bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter("E:\\test\\d.txt"));
            String s;
            while ((s = bufferedReader.readLine()) != null) {
                bufferedWriter.write(s);
                bufferedWriter.newLine();//按行讀取，寫入一個分行符，否則所有內容都在一行顯示
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (bufferedReader != null) {
                    bufferedReader.close();
                }
                if (bufferedWriter != null) {
                    bufferedWriter.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }