Java BIO学习总结

1、流的概念和作用 流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流，流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。

注意：流只能顺序访问，不能像数组那样随机存取

2、流的分类 根据处理数据类型的不同分为：字符流和字节流 根据数据流向不同分为：输入流和输出流

3、字符流和字节流 字符流的由来： 因为数据编码的不同，而有了对字符进行高效操作的流对象。本质其实就是基于字节流读取时，去查了指定的码表。 字节流和字符流的区别： 读写单位不同：字节流以字节（8bit）为单位，字符流以字符为单位，根据码表映射字符，一次可能读多个字节。 处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据（如图片、avi等），而字符流只能处理字符类型的数据。 结论：只要是处理纯文本数据，就优先考虑使用字符流。 除此之外都使用字节流。

4、输入流和输出流

输入流可以理解为向内存输入，输出流可以理解为从内存输出 InputStream或者Reader是从数据源读取数据（到内存中），OutputStream或者Writer是将数据（从内存中）写入到目标媒介

典型的数据源或目标媒介有：文件、管道、网络连接、内存缓存、控制台…

注意：Java IO流通常是基于字节或者基于字符的。字节流通常以“stream”命名，比如InputStream和OutputStream。除了DataInputStream 和DataOutputStream 还能够读写int, long, float和double类型的值以外，其他流在一个操作时间内只能读取或者写入一个原始字节

5、组合流

一次读取一个字节是很慢的，借助缓冲可以从磁盘中一次读取一大块数据，然后从读到的数据块中获取字节。为了实现缓冲，可以把InputStream包装到BufferedInputStream中。例如 InputStream input = new BufferedInputStream(new FileInputStream(“xxx”));

6、字符流与字节流之间的转换

例如 BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String strLine = bufferedReader.readLine();

借助InputStreamReader可以将字节流转换为字符流

7、常用的几个类说明

// 区分是字符流还是字节流 // 以InputStream或OutputStream结尾是字节流,以Reader或Writer结尾是字符流 // 区分是输入还是输出 // 以Input或Read开头是输入,以Output或Writer结尾时输出 // byte stream //input stream String testStr = "heh"; StringBufferInputStream strBufferInputStream = new StringBufferInputStream(testStr); //从String中读取数据到Stream中 strBufferInputStream.read(b); // 从Stream中逐个字节读取 File testFile = new File("filePath"); FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(testFile); //从文件中读取数据到Stream中 byte[] storeByte = new byte[10]; fileInputStream.read(storeByte); // 从Stream中逐个字节读取 // 文件结尾返回 -1 byte[] testByte = new byte[10]; ByteArrayInputStream byteArrInputStream = new ByteArrayInputStream(testByte); // 从ByteArray中读取数据到Stream中 byteArrInputStream.read(testByte); // 从Stream中逐个字节读取 // output stream File testFile2 = new File("filePath"); // 写入到哪个文件中去 FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(testFile2); byte[] srcByte = new byte[10]; fileOutputStream.write(srcByte); // 将byteArray写入到指定文件中 ByteArrayOutputStream byteArrOutputStream = new ByteArrayOutputStream(); byte[] srcByte2 = new byte[10]; byteArrOutputStream.write(srcByte2); // 将byteArray写入到Stream中 // character stream String encoding = "utf-8"; File testFile3 = new File("filePath"); FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(testFile3); InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(fileInputStream,encoding); char[] characters = new char[1024]; inputStreamReader.read(characters); // 逐个字符读取,从字节流中读取并根据编码转换成字符,存入字符数组中 BufferedReader bufferReader = new BufferedReader(inputStreamReader); bufferReader.readLine(); // 按行读取字符 // 文件结尾返回null

5、读取实例

/** * BIO模式 * 从输入流中读取指定长度的数据到字节数组中 * 如何确定字节数组长度：file.length()返回字节数组长度 * 如何保证文件内容全部读入：字节数组长度与文件内容长度相等 * @param fileName * @return * @throws IOException */ public static byte[] readByBytes(String fileName) throws IOException{ File file = new File(fileName); InputStream fileInputStream = new FileInputStream(file); long length = file.length(); // return length in bytes System.out.println("file length:" + length); byte[] fileBytes = new byte[(int)length]; int result = fileInputStream.read(fileBytes); fileInputStream.close(); // must close if(result != length){ throw new IOException("can't read all," + result + "!=" + length); } System.out.println("read length: " + result); return fileBytes; } /** * BIO模式 * 逐个字节读取 * 如何确定字节数组长度：file.length()返回字节数 * 如何保证文件内容全部被读取：比较文件长度与读取字节数组长度是否相等 * @param fileName * @return * @throws IOException */ public static byte[] readByOneByte(String fileName) throws IOException{ File file = new File(fileName); FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file); long length = file.length(); // return length in bytes System.out.println("file length:" + length); byte[] fileBytes = new byte[(int)length]; int resultByte = fileInputStream.read(); int i = 0; // array index while(resultByte != -1){ byte tempByte = (byte)resultByte; fileBytes[i] = tempByte; i++; resultByte = fileInputStream.read(); } fileInputStream.close(); // must close if(fileBytes.length != length){ throw new IOException("can't read all," + fileBytes.length + "!=" + length); } System.out.println("read length: " + fileBytes.length); return fileBytes; } /** * BIO模式 * FileReader逐个字符读取文件,FileReader extends InputStreamReader * 读取文件中内容到字符数组中 * 如何确定字符数组长度： * FileReader不能自定义编码读取 * 此方法也可以用于读取二进制文件,只不过读取出来有很多乱码 * @param fileName * @return * @throws IOException */ public static char[] readByOneCharWithDefaultEncoding(String fileName) throws IOException{ File file = new File(fileName); FileReader fileReader = new FileReader(file); // 不能自定义编码,内部默认采用系统的编码 System.out.println("当前采用编码: " + fileReader.getEncoding()); char[] charcters = new char[1024]; int result = fileReader.read(); // 逐个字符读取，不能按行读取 int i = 0; while(result != -1 && i < 1024){ char temp = (char)result; charcters[i] = temp; i++; result = fileReader.read(); } fileReader.close(); return charcters; } /** * BIO模式 * 逐个字符读取文件 * 读取文件中内容到字符数组中 * 如何确定字符数组长度： * 此方法也可以用于读取二进制文件,只不过读取出来有很多乱码 * @param fileName * @return * @throws IOException */ public static char[] readByOneCharWithCustomEncoding(String fileName,String encoding) throws IOException{ File file = new File(fileName); InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file),encoding); System.out.println("当前采用编码: " + inputStreamReader.getEncoding()); char[] charcters = new char[1024]; int result = inputStreamReader.read(); // 逐个字符读取，不能按行读取 int i = 0; while(result != -1 && i < 1024){ char temp = (char)result; charcters[i] = temp; i++; result = inputStreamReader.read(); } inputStreamReader.close(); return charcters; } /** * BIO模式 * 使用InputStreamReader作为字节流与字符流之间的桥梁 * 使用BufferedReader提升读取效率 * @param fileName * @throws IOException */ public static void readByLine(String fileName) throws IOException{ String encoding = "utf-8"; // 既然是读取字符,肯定会涉及到编码问题 File file = new File(fileName); if(file.isFile() && file.exists()){ InputStream inputStream = new FileInputStream(file); // inputStreamReader是连接字节流和字符流的桥梁 // 读取指定数量的字节,并按照传入的编码转换成字符 InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(inputStream,encoding); // 使用BufferedReader的好处是可以一次读取多个字符（而不是一个字符） BufferedReader bufferReader = new BufferedReader(inputStreamReader); String readLine = bufferReader.readLine(); while( readLine != null) { System.out.println(readLine); readLine = bufferReader.readLine(); } bufferReader.close(); } }