Java基础部分 - day13-IO - 《Java知识体系》

1.字节流
2.字节缓冲流
- 2.1字节缓冲流构造方法【应用】
- 2.2字节缓冲流复制视频【应用】
3.字符流

1.字节流

1.1 IO流概述和分类【理解】

IO流介绍
- IO：输入/输出(Input/Output)
- 流：是一种抽象概念,是对数据传输的总称.也就是说数据在设备间的传输称为流,流的本质是数据传输
- IO流就是用来处理设备间数据传输问题的.常见的应用: 文件复制; 文件上传; 文件下载
IO流的分类
- 按照数据的流向
  - 输入流：读数据
  - 输出流：写数据
- 按照数据类型来分
  - 字节流
    - 字节输入流
    - 字节输出流
  - 字符流
    - 字符输入流
    - 字符输出流
IO流的使用场景
- 如果操作的是纯文本文件,优先使用字符流
- 如果操作的是图片、视频、音频等二进制文件,优先使用字节流
- 如果不确定文件类型,优先使用字节流.字节流是万能的流

1.2字节流写数据【应用】

字节流抽象基类
- InputStream：这个抽象类是表示字节输入流的所有类的超类
- OutputStream：这个抽象类是表示字节输出流的所有类的超类
- 子类名特点：子类名称都是以其父类名作为子类名的后缀
字节输出流
- FileOutputStream(String name)：创建文件输出流以指定的名称写入文件
使用字节输出流写数据的步骤
- 创建字节输出流对象(调用系统功能创建了文件,创建字节输出流对象,让字节输出流对象指向文件)
- 调用字节输出流对象的写数据方法
- 释放资源(关闭此文件输出流并释放与此流相关联的任何系统资源)
示例代码

public class FileOutputStreamDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建字节输出流对象
        /*
          注意点:
              1.如果文件不存在,会帮我们创建
              2.如果文件存在,会把文件清空
        */
        //FileOutputStream(String name)：创建文件输出流以指定的名称写入文件
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("myByteStream\\fos.txt");
        //void write(int b)：将指定的字节写入此文件输出流
        fos.write(97);
//        fos.write(57);
//        fos.write(55);
        //最后都要释放资源
        //void close()：关闭此文件输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
        fos.close();
    }
}

1.3字节流写数据的三种方式【应用】

写数据的方法分类 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | void write(int b) | 将指定的字节写入此文件输出流一次写一个字节数据 | | void write(byte[] b) | 将 b.length字节从指定的字节数组写入此文件输出流一次写一个字节数组数据 | | void write(byte[] b, int off, int len) | 将 len字节从指定的字节数组开始，从偏移量off开始写入此文件输出流一次写一个字节数组的部分数据 |

示例代码

public class FileOutputStreamDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //FileOutputStream(String name)：创建文件输出流以指定的名称写入文件
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("myByteStream\\fos.txt");
        //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
//        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("myByteStream\\fos.txt"));

        //void write(int b)：将指定的字节写入此文件输出流
//        fos.write(97);
//        fos.write(98);
//        fos.write(99);
//        fos.write(100);
//        fos.write(101);

//        void write(byte[] b)：将 b.length字节从指定的字节数组写入此文件输出流
//        byte[] bys = {97, 98, 99, 100, 101};
        //byte[] getBytes()：返回字符串对应的字节数组
        byte[] bys = "abcde".getBytes();
//        fos.write(bys);

        //void write(byte[] b, int off, int len)：将 len字节从指定的字节数组开始，从偏移量off开始写入此文件输出流
//        fos.write(bys,0,bys.length);
        fos.write(bys,1,3);

        //释放资源
        fos.close();
    }
}

1.4字节流写数据的两个小问题【应用】

字节流写数据如何实现换行
- windows:\r\n
- linux:\n
- mac:\r
字节流写数据如何实现追加写入
- public FileOutputStream(String name,boolean append)
- 创建文件输出流以指定的名称写入文件。如果第二个参数为true ，则字节将写入文件的末尾而不是开头
示例代码

public class FileOutputStreamDemo03 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建字节输出流对象
//        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("myByteStream\\fos.txt");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("myByteStream\\fos.txt",true);

        //写数据
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            fos.write("hello".getBytes());
            fos.write("\r\n".getBytes());
        }

        //释放资源
        fos.close();
    }
}

1.5字节流写数据加异常处理【应用】

异常处理格式
- try-catch-finally

try{
  可能出现异常的代码;
}catch(异常类名 变量名){
  异常的处理代码;
}finally{
  执行所有清除操作;
}

- finally特点
    - 被finally控制的语句一定会执行，除非JVM退出

示例代码

public class FileOutputStreamDemo04 {
    public static void main(String[] args) {
        //加入finally来实现释放资源
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            fos = new FileOutputStream("myByteStream\\fos.txt");
            fos.write("hello".getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if(fos != null) {
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

1.6字节流读数据(一次读一个字节数据)【应用】

字节输入流
- 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
字节输入流读取数据的步骤
- 创建字节输入流对象
- 调用字节输入流对象的读数据方法
- 释放资源
示例代码

public class FileInputStreamDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建字节输入流对象
        //FileInputStream(String name)
        FileInputStream fis = new FileInputStream("myByteStream\\fos.txt");

        int by;
        /*
            fis.read()：读数据
            by=fis.read()：把读取到的数据赋值给by
            by != -1：判断读取到的数据是否是-1*

/
while ((by=fis.read())!=-1) {
System.out.print((char)by);
}

//释放资源 fis.close(); }

}

### 1.7字节流复制文件【应用】 - 案例需求把“E:\\itcast\\窗里窗外.txt”复制到模块目录下的“窗里窗外.txt” (文件可以是任意文件) - 实现步骤 - 复制文本文件，其实就把文本文件的内容从一个文件中读取出来(数据源)，然后写入到另一个文件中(目的地) - 数据源： E:\\itcast\\窗里窗外.txt --- 读数据 --- InputStream --- FileInputStream - 目的地： myByteStream\\窗里窗外.txt --- 写数据 --- OutputStream --- FileOutputStream - 代码实现 ```java public class CopyTxtDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //根据数据源创建字节输入流对象 FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\itcast\\窗里窗外.txt"); //根据目的地创建字节输出流对象 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("myByteStream\\窗里窗外.txt"); //读写数据，复制文本文件(一次读取一个字节，一次写入一个字节) int by; while ((by=fis.read())!=-1) { fos.write(by); } //释放资源 fos.close(); fis.close(); } }

1.8字节流读数据(一次读一个字节数组数据)【应用】

一次读一个字节数组的方法
- public int read(byte[] b)：从输入流读取最多b.length个字节的数据
- 返回的是读入缓冲区的总字节数,也就是实际的读取字节个数
示例代码

public class FileInputStreamDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建字节输入流对象
        FileInputStream fis = new FileInputStream("myByteStream\\fos.txt");

        byte[] bys = new byte[1024]; //1024及其整数倍
        int len;
        //循环读取
        while ((len=fis.read(bys))!=-1) {
            System.out.print(new String(bys,0,len));
        }

        //释放资源
        fis.close();
    }
}

1.9字节流复制文件【应用】

案例需求
把“E:\itcast\mn.jpg”复制到模块目录下的“mn.jpg” (文件可以是任意文件去)
实现步骤
- 根据数据源创建字节输入流对象
- 根据目的地创建字节输出流对象
- 读写数据，复制图片(一次读取一个字节数组，一次写入一个字节数组)
- 释放资源
代码实现

public class CopyJpgDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //根据数据源创建字节输入流对象
        FileInputStream fis = new FileInputStream("E:\\itcast\\mn.jpg");
        //根据目的地创建字节输出流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("myByteStream\\mn.jpg");

        //读写数据，复制图片(一次读取一个字节数组，一次写入一个字节数组)
        byte[] bys = new byte[1024];
        int len;
        while ((len=fis.read(bys))!=-1) {
            fos.write(bys,0,len);
        }

        //释放资源
        fos.close();
        fis.close();
    }
}

2.字节缓冲流

2.1字节缓冲流构造方法【应用】

字节缓冲流介绍
- lBufferOutputStream：该类实现缓冲输出流.通过设置这样的输出流,应用程序可以向底层输出流写入字节,而不必为写入的每个字节导致底层系统的调用
- lBufferedInputStream：创建BufferedInputStream将创建一个内部缓冲区数组.当从流中读取或跳过字节时,内部缓冲区将根据需要从所包含的输入流中重新填充,一次很多字节
构造方法： | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | BufferedOutputStream(OutputStream out) | 创建字节缓冲输出流对象 | | BufferedInputStream(InputStream in) | 创建字节缓冲输入流对象 |

示例代码

public class BufferStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //字节缓冲输出流：BufferedOutputStream(OutputStream out)

        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new                                                FileOutputStream("myByteStream\\bos.txt"));
        //写数据
        bos.write("hello\r\n".getBytes());
        bos.write("world\r\n".getBytes());
        //释放资源
        bos.close();


        //字节缓冲输入流：BufferedInputStream(InputStream in)
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new                                                          FileInputStream("myByteStream\\bos.txt"));

        //一次读取一个字节数据
//        int by;
//        while ((by=bis.read())!=-1) {
//            System.out.print((char)by);
//        }

        //一次读取一个字节数组数据
        byte[] bys = new byte[1024];
        int len;
        while ((len=bis.read(bys))!=-1) {
            System.out.print(new String(bys,0,len));
        }

        //释放资源
        bis.close();
    }
}

2.2字节缓冲流复制视频【应用】

案例需求
把“E:\itcast\字节流复制图片.avi”复制到模块目录下的“字节流复制图片.avi”
实现步骤
- 根据数据源创建字节输入流对象
- 根据目的地创建字节输出流对象
- 读写数据，复制视频
- 释放资源
代码实现

public class CopyAviDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {

        //复制视频
//        method1();
         method2();

    }

    //字节缓冲流一次读写一个字节数组
    public static void method2() throws IOException {
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("E:\\itcast\\字节流复制图片.avi"));
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("myByteStream\\字节流复制图片.avi"));

        byte[] bys = new byte[1024];
        int len;
        while ((len=bis.read(bys))!=-1) {
            bos.write(bys,0,len);
        }

        bos.close();
        bis.close();
    }

    //字节缓冲流一次读写一个字节
    public static void method1() throws IOException {
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("E:\\itcast\\字节流复制图片.avi"));
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("myByteStream\\字节流复制图片.avi"));

        int by;
        while ((by=bis.read())!=-1) {
            bos.write(by);
        }

        bos.close();
        bis.close();
    }

}

3.字符流

3.1为什么会出现字符流【理解】

字符流的介绍
由于字节流操作中文不是特别的方便，所以Java就提供字符流
字符流 = 字节流 + 编码表
中文的字节存储方式
用字节流复制文本文件时，文本文件也会有中文，但是没有问题，原因是最终底层操作会自动进行字节拼接成中文，如何识别是中文的呢？
汉字在存储的时候，无论选择哪种编码存储，第一个字节都是负数

3.2编码表【理解】

什么是字符集
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
l计算机要准确的存储和识别各种字符集符号，就需要进行字符编码，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、GBXXX字符集、Unicode字符集等
常见的字符集
- ASCII字符集：
  lASCII：是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，用于显示现代英语，主要包括控制字符(回车键、退格、换行键等)和可显示字符(英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号)
  基本的ASCII字符集，使用7位表示一个字符，共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位表示一个字符，共256字符，方便支持欧洲常用字符。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
- GBXXX字符集：
  GBK：最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范，使用了双字节编码方案，共收录了21003个汉字，完全兼容GB2312标准，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等
- Unicode字符集：
  UTF-8编码：可以用来表示Unicode标准中任意字符，它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中，优先采用的编码。互联网工程工作小组（IETF）要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码
  编码规则：
  128个US-ASCII字符，只需一个字节编码
  拉丁文等字符，需要二个字节编码
  大部分常用字（含中文），使用三个字节编码
  其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四字节编码

3.3字符串中的编码解码问题【应用】

相关方法 | 方法名 | 说明 | | —- | —- | | byte[] getBytes() | 使用平台的默认字符集将该 String编码为一系列字节 | | byte[] getBytes(String charsetName) | 使用指定的字符集将该 String编码为一系列字节 | | String(byte[] bytes) | 使用平台的默认字符集解码指定的字节数组来创建字符串 | | String(byte[] bytes, String charsetName) | 通过指定的字符集解码指定的字节数组来创建字符串 |

代码演示

public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        //定义一个字符串
        String s = "中国";

        //byte[] bys = s.getBytes(); //[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
        //byte[] bys = s.getBytes("UTF-8"); //[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
        byte[] bys = s.getBytes("GBK"); //[-42, -48, -71, -6]
        System.out.println(Arrays.toString(bys));

        //String ss = new String(bys);
        //String ss = new String(bys,"UTF-8");
        String ss = new String(bys,"GBK");
        System.out.println(ss);
    }
}