Java IO:字节流、字符流、缓冲流分析及案例说明
创始人
2025-05-28 16:37:48
0

1.前言

  java IO类库我一直觉得是一个比较难理解的类库,从我在小白时期学习的时候就觉得比较难。最近又重新学习思考了下,把自己的一些分析和思考分享一下。

2.IO是什么?

  IO在计算机中指Input、Output,即输入和输出,是计算机中应用程序与各种外部设备之间的数据传递,比如磁盘(文件)、网络(网络连接)、键盘等这些设备,其中这里Input和Output的是以计算机的角度来看待的。

3.Java的IO类库

3.1 Java IO类库的基础框架

在这里插入图片描述
  从这个图上门看到,Java IO非常庞大,但是层次上还是比较清晰的,所有的其实都是围绕着两个大的主干(字节流和字符流)来扩展的。
  所谓字节(Byte),是一种存储的计量单位,表示数据量多少,是计算机存储容量的计量单位,一个字节占8位;而字符(Character)是计算机使用的文字和符号,比如’a’,‘中’,'#'等;在ASCII码中,一个英文字母占用一个字节,一个汉字占用两个字节;在UTF-8编码中,一个英文字母占用一个字节,一个汉字占用三个字节,在Unicode编码中,一个英文字符占用一个字节,一个汉字占用两个字节。
  Java中通过流(stream)来处理IO,那什么是流(stream)呢?其实流是一种抽象的概念,通过先进先出的方式,把一连串的数据(字节/字符)发送出去的通道。
在这里插入图片描述
  如上图所示,当程序需要读取数据时,就开启一个从数据源到计算机程序(内存)的管道,将数据传输过去;当程序需要往目标文件写出数据时,就会开启一个从计算机程序(内存)到目标文件的管道,把数据传输过去,写入文件。这些数据就像是水流一样,在管道中按照顺序流动。
  从上面的描述我们可以看到,流基本上有以下几个特点:

  1. 顺序性-先进先出:最先读入输入流的数据最先被计算机程序接收;最先写入到输出流的数据最新被目标文件接收;
  2. 只读或只写:每个流只能是输入流或者输出流,即一个管道要么是输出,要么是输入,不能二者兼得。

3.2 Java IO的分类

  1. 按照数据流向:输入流和输出流
  2. 按照数据单位:字节流和字符流
    在这里插入图片描述
      对于输入流和输出流比较好理解,但为什么有了字节流,还要出现字符流?以UTF-8编码为例,一个英文字母对应一个字节,那么一次读取一个字节是没有问题的,但遇到中文,一个汉字对应三个字节,如果每次读取一个字节,就会把整个汉字给割裂开来,就会出现乱码,所以为了更方便的处理中文、日文、韩文等这些字符,就推出了字符流。
      我们可以看几个例子如下:
 public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {char a = (char)System.in.read();System.out.println(a);}

我们输入a,会返回 a:
在这里插入图片描述
如果我们输入“中”,会返回乱码:
在这里插入图片描述
这是因为System.in.read()一次只能读取一个字节,其范围是-1~255,(其中-1表示到了结尾),但“中”占用了三个字节,所以会出现乱码。
  字节流和字符流的主要区别:
在这里插入图片描述

3.3 Java IO的基本用法

3.3.1 字节流

3.3.3.1 用字节流写文件

    public static void main(String[] args) throws IOException {String s ="你好";byte[] bytes = s.getBytes("utf-8");File file = new File("D:/data.txt");OutputStream os = new FileOutputStream(file);os.write(bytes);os.close();}

3.3.3.2 用字节流读文件

    public static void main(String[] args) throws IOException {File file = new File("d:/data.txt");InputStream is = new FileInputStream(file);byte[] bytes = new byte[(int) file.length()];is.read(bytes);System.out.println(new String(bytes));is.close();}

3.3.3.3 用字节流copy文件

    public static void copyFile(String srcPath, String destPath) throws IOException {File src = new File(srcPath);File dest = new File(destPath);if (!src.isFile()) {throw new RuntimeException("拷贝的源文件不是文件类型,请检查源文件");}InputStream is = new FileInputStream(src);OutputStream os = new FileOutputStream(dest);//设置一个缓存区,每次读取一个字节,从输入流中一个字节一个字节的,将读取的字节放入这下面这个字节数组中,//如果字节数组满了,然后将此字节数组写入到输出流中byte[] bufferBytes = new byte[1024];int length = 0;//如果是-1,说明已经到文件结尾了,就暂停了;//如果不是-1,当bufferBytes字节数组满了以后,就将此字节数组写入到输出流中,完成后,继续往bufferBytes字节数组中写入,如此循环while ((length = is.read(bufferBytes)) != -1) {os.write(bufferBytes, 0, length);}os.flush();os.close();is.close();}

3.3.2 字符流

3.3.2.1 用字符流写文件

    public static void main(String[] args) throws IOException {File file = new File("d:/data_copy.txt");Writer writer = new FileWriter(file);String s = "你好啊你好啊你是谁啊你是老大么?";writer.write(s);writer.close();}

3.3.2.2 用字符流读文件

    public static void main(String[] args) throws IOException {File file = new File("d:/data.txt");Reader reader = new FileReader(file);char[] charArray = new char[(int) file.length()];int size = reader.read(charArray);System.out.println(new String(charArray).toString());reader.close();}

3.3.2.3 用字符流copy文件

   public static void copyFileByChar(String srcPath, String destPath) throws IOException {File src = new File(srcPath);File dest = new File(destPath);if (!src.isFile()) {throw new RuntimeException("拷贝的源文件不是文件类型,请检查源文件");}Reader is = new FileReader(src);Writer os = new FileWriter(dest);char[] bufferChars = new char[1024];int length = 0;while ((length = is.read(bufferChars)) != -1) {os.write(bufferChars, 0, length);}os.flush();os.close();is.close();}

3.3.3 缓冲流

3.3.3.1 用缓冲字节流copy文件

    public static void copyFile(String srcPath, String destPath) throws IOException {File src = new File(srcPath);File dest = new File(destPath);if (!src.isFile()) {throw new RuntimeException("拷贝的源文件不是文件类型,请检查源文件");}InputStream is = new BufferedInputStream(new FileInputStream(src));OutputStream os = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(dest));//设置一个缓存区,每次读取一个字节,从输入流中一个字节一个字节的,将读取的字节放入这下面这个字节数组中,如果字节数组满了,然后将此字节数组写入到输出流中byte[] bufferBytes = new byte[1024];int length = 0;//如果是-1,说明已经到文件结尾了,就暂停了;//如果不是-1,当bufferBytes字节数组满了以后,就将此字节数组写入到输出流中,完成后,继续往bufferBytes字节数组中写入,如此循环while ((length = is.read(bufferBytes)) != -1) {os.write(bufferBytes, 0, length);}os.flush();os.close();is.close();}

3.3.3.2 用缓冲字符流copy文件

    public static void copyFileByChar(String srcPath, String destPath) throws IOException {File src = new File(srcPath);File dest = new File(destPath);if (!src.isFile()) {throw new RuntimeException("拷贝的源文件不是文件类型,请检查源文件");}Reader is = new BufferedReader(new FileReader(src));Writer os = new BufferedWriter(new FileWriter(dest));char[] bufferChars = new char[1024];int length = 0;while ((length = is.read(bufferChars)) != -1) {os.write(bufferChars, 0, length);}os.flush();os.close();is.close();}

相关内容

热门资讯

公募加仓非银金融,后市机会如何... 基金增配保险、券商股。 最新数据显示,公募基金2025年四季度的非银金融仓位提高1个百分点。继有色金...
赵慧芳主任中医治疗产后“月子病... 赵慧芳主任中医治疗产后“月子病”的临床智慧 产后调理是中华民族传承千年的养生智慧,在中医理论中占据重...
江西万年青水泥股份有限公司20... 本公司及董事会全体成员保证信息披露的内容真实、准确、完整,没有虚假记载、误导性陈述或重大遗漏。 一、...
科学应对甲状腺结节,别让“结节... 随着健康意识的提升 超声检查在体检中普及率不断提高 甲状腺结节的检出率也显著上升 不少人拿着“结节”...
春节前,政府债发行提速 来源:郁言债市 01 1月资金面,两轮波动,中枢平稳 回顾开年以来资金利率走势,月内资金经历两轮波动...
【央行多措并举护航,专家预期节... 【央行多措并举护航,专家预期节前流动性保持充裕】1月29日,中国人民银行以固定利率、数量招标方式开展...
季节性因素叠加市场需求不足,1... 来源:界面新闻 记者 辛圆 国家统计局周六公布数据显示,1月份,中国制造业采购经理人指数(PM...
广东高乐股份有限公司2025年... 本公司及董事会全体成员保证公告内容的真实、准确、完整,不存在虚假记载、误导性陈述或者重大遗漏。 一、...
将连续4年巨亏!存量游戏流水下... 1月30日晚间,凯撒文化(002425)发布2025年业绩预告,公司预计2025年度归母净利润约亏损...
国家统计局:制造业生产保持扩张 来源:第一财经 国家统计局服务业调查中心首席统计师霍丽慧解读2026年1月中国采购经理指数,制造业采...
行业软件公司SEO方案,如何高... 终于,我把那台用了五年的电脑砸了。 屏幕碎得跟我的心情一样。就因为一个SEO方案。 我是做纺织ERP...
千人样本调查|你接受预制年夜饭... 春节临近,年夜饭是阖家团圆的核心仪式,前几年开始流行半成品类的年夜饭预制菜,公开数据显示,2025年...
银价推涨光伏组件报价,下游企业... 来源:第一财经 受成本端银价上涨影响,本周光伏组件价格再次上调。据行业机构Infolink Cons...
黄金史诗级暴跌,原因可能与一纸... 当地时间1月30日,随着美联储前理事凯文·沃什(Kevin Warsh)正式被美国总统特朗普提名为下...
深圳国资七亿下场扫货白石洲? 来源:市场资讯 (来源:深圳房产在线) 最近看到,近日一则消息引发关注,就是今年1月发生一宗白石洲大...
国投智能2025业绩承压 AI... 来源:财联社 财联社1月30日讯(记者 方彦博)2025年,AI应用的商业化落地是众多AI企业面临的...
原创 男... 在爱情的海洋中,星座的波涛有时能揭示出隐藏的情感暗流。当男人在愤怒的风暴中显露出四种迹象时,或许他并...
农业银行董事长谷澍会见英格兰银... 来源:市场资讯 来源:中国农业银行 1月29日,农业银行董事长谷澍会见了英格兰银行副行长兼英国审慎监...
“易中天”,业绩大爆发!需求增... “易中天”2025年度业绩持续爆发! 1月30日晚间,中际旭创发布2025年度业绩预告,预计2025...
双平台战略提速:仙乐健康谋“A... 中国营养健康食品行业的龙头企业仙乐健康,在1月30日向市场投下了一枚重磅消息:公司已正式向香港联交所...