JAVA學習筆記——IO流（位元組流）

1.IO流用來解決裝置間的資料傳輸問題。

2.IO流的分類

　　按流的方向：

　　　　輸入流：讀取資料

　　　　輸出流：寫出資料

　　按資料類型：

　　　　位元組流

　　　　　　位元組輸入流：讀取資料 InputStream

　　　　　　位元組輸出流：寫出資料 OutputSteam

　　　　字元流

　　　　　　字元輸入流：讀取資料 Reader

　　　　　　字元輸出流：寫出資料 Writer

　　什麼情況下使用哪種流呢？

　　　　如果資料所在的檔案通過Windows自帶的檔案夾可以打開并且能夠讀懂裡面的内容，就用字元流。其他用位元組流

　　　　如果什麼都不知道，就用位元組流。

　　注意：InputSteam和OutputSteam都是抽象類（abseract），不能直接用，需要使用它們具體的子類。

　　其實作類主要有以下：

　　InputStream：FileInputStream, FilterInputStream,StringBufferInputStream 等

　　OutputStream： FileOutputStream, FilterOutputStream 等

　　注意：每種基類的子類都是以父類名作為字尾名

　　

3. 位元組輸出流FileOutputSteam

　　構造函數：

　　　　public void FileOutputStream(File file) ：建立一個指向該file檔案的位元組輸出流對象

　　　　public void FileOutputStream(String name) ：建立一個指向該路徑的位元組輸出流對象

　　　　public void FileOutputStream(File file, boolean append) ：建立一個指向該file檔案的位元組輸出流對象，如果append值為true，則将位元組寫到檔案末尾處，否則會覆寫原來的。

　　　　public void FileOutputStream(String name, boolean append) ：建立一個指向該路徑的位元組輸出流對象，如果append值為true，則将位元組寫到檔案末尾處，否則會覆寫原來的。

　　寫資料方法：

　　　　public void write(byte[] b) ：寫一個位元組

　　　　public void write(int b) ：寫一個位元組數組

　　　　public void write(byte[] b, int off, int len) ：寫一個位元組數組的一部分

　　使用步驟：

　　　　A：建立位元組輸出流對象

　　　　　　FileOutputSteam fos = new FileOutputSteam(“fos.txt”) ;

　　　　　　　此處位元組輸出流做了幾件事情：

　　　　　　　1）如果不存在該檔案，則調用系統功能去建立該檔案，如果存在則不做這件事

　　　　　　　2）建立fos對象

　　　　　　　3）把fos指向這個檔案

　　　　　　　

　　　　B：寫資料

　　　　　　fos.write( “Hello.IO”.getBytes() ) ;

　　　　　　　此處用的方法是 void write(byte[] b) ; 可見參數是一個位元組數組，是以要把字元串轉換為位元組數組。

　　　　　　　

　　　　C：釋放資源

　　　　　　fos.close() ;

　　　　　　　為什麼一定要close()呢？

　　　　　　　1）讓流對象變成垃圾，這樣就可以被垃圾回收器回收

　　　　　　　2）通知系統去釋放跟該檔案相關的資源（這點很重要）

　　

　　問題1：如何在寫入的時候實作換行？

　　　　很簡單，隻需要在寫入位元組流的時候同時寫入換行符即可。但是不同系統的換行符是不同的，

　　　　Windows：\r\n

　　　　Linux：\n

　　　　Mac：\n

　　　　而一些常見的進階記事本是可以識别任意換行符的。

　　

　　使用IO流的過程中需要注意的事會需要加入異常處理，是以上述代碼的最終完美版應該事下面這樣：

FileOutputStream fos = null ;   //這裡不指派為null的話close()方法會報錯
try{
    fos = new FileOutputStream("fos.txt") ;  //如果是絕對路徑，這裡可能會出現找不到路徑的情況,即FileNotFoundException異常
    fos.write("hello.IO".getBytes());  //這裡可能會報IOException的異常
}catch(FileNotFoundException e){   
    e.printStackTrace();
}catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}finally{     //為了防止上面兩步出錯導緻位元組流無法運作close()方法，把關閉位元組流方法寫到finally中即可。
    if(fos != null)   //如果第一步找不到路徑的話fos就會為空，那麼對象調用close()方法就會無意義，是以為了防止這種情況，加入一個判斷
        try {
            fos.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
}
           

4、位元組輸入流FileInputStream

　　構造方法

　　　　public FileInputStream(File file) ：

　　　　public FileInputStream(String name) ：

　　讀取方法：

　　　　int read()：一次讀取一個位元組，讀到檔案結尾的話傳回-1

　　　　int read(byte[] b)：一次讀取一個位元組數組，傳回的結果是實際讀取到的資料的長度，讀到檔案結尾則傳回-1

　　讀取步驟：

　　　　A：建立位元組輸入流對象

　　　　　　FileInputStream fis = new FileInputStream (“fis.txt”) ;

　　　　B：調用read()方法讀取資料，并傳回該位元組對應的int值

　　　　　　int b = fis.read() ;

　　　　C：釋放資源

　　　　　　fis.close() ;

　　　　因為read()方法一次指讀取一個位元組，是以要用循環判斷來讀取。如下：

　　　　int b = 0 ；

　　　　while(int b = fis.read() != -1){

　　　　　　System.out.print((char) b) ;

　　　　}

　　　　注意：這裡隻能讀取數字和英文字元，不能讀取中文漢字，因為漢子占用兩個位元組，這樣讀取到的漢子都是亂碼，是以才會出現字元流。

　　　　在計算機中中文存儲用的兩個位元組，其中

　　　　　　第一個位元組肯定是負數，

　　　　　　第二個位元組常見的是負數，可能有負數，但是沒影響。

　　但是，實際用中并不常用read()來進行單位元組讀取，通常是使用read(byte[] b)方法，這樣的效率會比單位元組讀取速度提升位元組數組的長度倍（理論上）。其最終版代碼如下：

FileInputStream fis = new FileInputStream("fis.txt") ;

        byte[] by = new byte] ;  //這裡的位元組數組長度通常設定為1024或者1024的倍數,理論上速度提高1024倍

        int len = ;
        while( (len = fis.read(by))!= ){
            System.out.print(new String(by , , len)); //這裡一定要用0-len的長度輸出，防止最後一次讀取隻能更新位元組數組的前面一部分。
        }

        fis.close() ;
           

　　　　

5. 由上我們可以看到設定一個數組作為緩沖區确實可以提高讀寫效率

　既然這樣的的話，Java在開始設計的時候也采用的這樣的思想，提供了一種帶緩沖區的位元組類。這種類被稱為緩沖區類（高效類）。

　寫資料：BufferOutputStream

　　　構造方法：

　　　　　BufferOutputStream(OutputStream out) ：建立一個緩沖輸出流，把資料寫入指定的底層輸出流

　　　　　BufferOutputStream(OutputStream out , int size)：建立一個指定大小的緩沖輸出流，把資料寫入指定的底層輸出流

　　　　　注意：為什麼不直接指定具體的檔案或者路徑而是指定一個輸出流對象呢？

　　　　　　　因為字元緩沖流僅僅提供緩沖區，為高效設計的，但是真正的讀寫還是要靠基本的流對象來實作。

　　　　　

BufferOutputStream bos = new BufferOutputStream(new FileOutputStream("bos.txt")) ; //通常采用匿名對象方法

bos.write("hello".getBytes());

bos.close() ;
           

　讀資料：BufferInputStream

　　　構造方法：

　　　　　BufferInputStream(InputStream in) ：建立一個緩沖輸入流

　　　　　BufferInputStream(InputStream in , int size)：建立一個指定大小的緩沖輸入流

BufferInputStream bis= new BufferInputStream(new BufferInputStream("bis.txt")) ;

byte[] by = new byte] ;  //這裡的位元組數組長度通常設定為1024或者1024的倍數,理論上速度提高1024倍

int len = ;
while( (len = bis.read(by))!= ){
    System.out.print(new String(by , , len)); //這裡一定要用0-len的長度輸出，防止最後一次讀取隻能更新位元組數組的前面一部分。
}

fis.close() ;