Java基础学习18:【字节流、字符流】

沙海

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2018年8月15日00:33:04Java Java基础评论182字数 10261阅读34分12秒阅读模式

主要内容

字节流
字符流
异常处理
Properties

教学目标

[ ] 能够使用字节输入流读取数据到程序
[ ] 能够理解读取数据read(byte[])方法的原理
[ ] 能够使用字节流完成文件的复制
[ ] 能够使用FileWirter写数据到文件
[ ] 能够说出FileWriter中关闭和刷新方法的区别
[ ] 能够使用FileWriter写数据的5个方法
[ ] 能够使用FileWriter写数据实现换行和追加写
[ ] 能够使用FileReader读数据
[ ] 能够使用FileReader读数据一次一个字符数组
[ ] 能够使用Properties的load方法加载文件中配置信息

第一章字节流

1.1 字节输入流【InputStream】

java.io.InputStream抽象类是表示字节输入流的所有类的超类，可以读取字节信息到内存中。它定义了字节输入流的基本共性功能方法。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public void close() ：关闭此输入流并释放与此流相关联的任何系统资源。
public abstract int read()：从输入流读取数据的下一个字节。
public int read(byte[] b)：从输入流中读取一些字节数，并将它们存储到字节数组 b中。

小贴士：close方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

1.2 FileInputStream类

java.io.FileInputStream类是文件输入流，从文件中读取字节。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

构造方法

FileInputStream(File file)：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 File对象 file命名。
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。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。该路径下，如果没有该文件,会抛出FileNotFoundException 。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

构造举例，代码如下：

public class FileInputStreamConstructor throws IOException{
    public static void main(String[] args) {
        // 使用File对象创建流对象
        File file = new File("a.txt");
        FileInputStream fos = new FileInputStream(file);
        // 使用文件名称创建流对象
        FileInputStream fos = new FileInputStream("b.txt");
    }
}

读取字节数据

读取字节：read方法，每次可以读取一个字节的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1，代码使用演示：

public class FISRead {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
          // 使用文件名称创建流对象
           FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");
          // 读取数据，返回一个字节
        int read = fis.read();
        System.out.println((char) read);
        read = fis.read();
        System.out.println((char) read);
        read = fis.read();
        System.out.println((char) read);
        read = fis.read();
        System.out.println((char) read);
        read = fis.read();
        System.out.println((char) read);
          // 读取到末尾,返回-1
           read = fis.read();
        System.out.println( read);
        // 关闭资源
        fis.close();
    }
}
输出结果：
a
b
c
d
e
-1

循环改进读取方式，代码使用演示：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public class FISRead {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
          // 使用文件名称创建流对象
           FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt");
          // 定义变量，保存数据
        int b ；
        // 循环读取
        while ((b = fis.read())!=-1) {
            System.out.println((char)b);
        }
        // 关闭资源
        fis.close();
    }
}
输出结果：
a
b
c
d
e

小贴士：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

虽然读取了一个字节，但是会自动提升为int类型。
流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。

2.使用字节数组读取：read(byte[] b)，每次读取b的长度个字节到数组中，返回读取到的有效字节个数，读取到末尾时，返回-1 ，代码使用演示：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public class FISRead {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
          // 使用文件名称创建流对象.
           FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde
          // 定义变量，作为有效个数
        int len ；
        // 定义字节数组，作为装字节数据的容器   
        byte[] b = new byte[2];
        // 循环读取
        while (( len= fis.read(b))!=-1) {
               // 每次读取后,把数组变成字符串打印
            System.out.println(new String(b));
        }
        // 关闭资源
        fis.close();
    }
}
输出结果：
ab
cd
ed

错误数据d，是由于最后一次读取时，只读取一个字节e，数组中，上次读取的数据没有被完全替换，所以要通过len ，获取有效的字节，代码使用演示：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public class FISRead {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
          // 使用文件名称创建流对象.
           FileInputStream fis = new FileInputStream("read.txt"); // 文件中为abcde
          // 定义变量，作为有效个数
        int len ；
        // 定义字节数组，作为装字节数据的容器   
        byte[] b = new byte[2];
        // 循环读取
        while (( len= fis.read(b))!=-1) {
               // 每次读取后,把数组的有效字节部分，变成字符串打印
            System.out.println(new String(b，0，len));//  len 每次读取的有效字节个数
        }
        // 关闭资源
        fis.close();
    }
}
输出结果：
ab
cd
e

小贴士：使用数组读取，每次读取多个字节，减少了系统间的IO操作次数，从而提高了读写的效率，建议开发中使用。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

1.3 字节流练习：图片复制

复制原理图解

Java基础学习18:【字节流、字符流】文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

案例实现

复制图片文件，代码使用演示：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public class Copy {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1.创建流对象
        // 1.1 指定数据源
        FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\test.jpg");
        // 1.2 指定目的地
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test_copy.jpg");
        // 2.读写数据
        // 2.1 定义数组
        byte[] b = new byte[1024];
        // 2.2 定义长度
        int len;
        // 2.3 循环读取
        while ((len = fis.read(b))!=-1) {
            // 2.4 写出数据
            fos.write(b, 0 , len);
        }
        // 3.关闭资源
        fos.close();
        fis.close();
    }
}

小贴士：流的关闭原则：先开后关，后开先关。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

第二章字符流

当使用字节流读取文本文件时，可能会有一个小问题。就是遇到中文字符时，可能不会显示完整的字符，那是因为一个中文字符可能占用多个字节存储。所以Java提供一些字符流类，以字符为单位读写数据，专门用于处理文本文件。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

2.1 字符输入流【Reader】

java.io.Reader抽象类是表示用于读取字符流的所有类的超类，可以读取字符信息到内存中。它定义了字符输入流的基本共性功能方法。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public void close() ：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。
public int read()：从输入流读取一个字符。
public int read(char[] cbuf)：从输入流中读取一些字符，并将它们存储到字符数组 cbuf中。

2.2 FileReader类

java.io.FileReader类是读取字符文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

小贴士：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

字符编码：字节与字符的对应规则。Windows系统的中文编码默认是GBK编码表。 idea中UTF-8
字节缓冲区：一个字节数组，用来临时存储字节数据。

构造方法

FileReader(File file)：创建一个新的 FileReader ，给定要读取的File对象。
FileReader(String fileName)：创建一个新的 FileReader ，给定要读取的文件的名称。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。类似于FileInputStream 。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

构造举例，代码如下：

public class FileReaderConstructor throws IOException{
    public static void main(String[] args) {
         // 使用File对象创建流对象
        File file = new File("a.txt");
        FileReader fr = new FileReader(file);
        // 使用文件名称创建流对象
        FileReader fr = new FileReader("b.txt");
    }
}

读取字符数据

读取字符：read方法，每次可以读取一个字符的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1，循环读取，代码使用演示：

public class FRRead {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
          // 使用文件名称创建流对象
           FileReader fr = new FileReader("read.txt");
          // 定义变量，保存数据
        int b ；
        // 循环读取
        while ((b = fr.read())!=-1) {
            System.out.println((char)b);
        }
        // 关闭资源
        fr.close();
    }
}
输出结果：
程
序
员

小贴士：虽然读取了一个字符，但是会自动提升为int类型。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

使用字符数组读取：read(char[] cbuf)，每次读取b的长度个字符到数组中，返回读取到的有效字符个数，读取到末尾时，返回-1 ，代码使用演示：

public class FRRead {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
          // 使用文件名称创建流对象
           FileReader fr = new FileReader("read.txt");
          // 定义变量，保存有效字符个数
        int len ；
        // 定义字符数组，作为装字符数据的容器
         char[] cbuf = new char[2];
        // 循环读取
        while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
            System.out.println(new String(cbuf));
        }
        // 关闭资源
        fr.close();
    }
}
输出结果：
程序
员序

获取有效的字符改进，代码使用演示：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public class FISRead {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
          // 使用文件名称创建流对象
           FileReader fr = new FileReader("read.txt");
          // 定义变量，保存有效字符个数
        int len ；
        // 定义字符数组，作为装字符数据的容器
        char[] cbuf = new char[2];
        // 循环读取
        while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
            System.out.println(new String(cbuf,0,len));
        }
        // 关闭资源
        fr.close();
    }
}
输出结果：
程序
员

2.3 字符输出流【Writer】

java.io.Writer抽象类是表示用于写出字符流的所有类的超类，将指定的字符信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public abstract void close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
public abstract void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字符被写出。
public void write(int c) ：写出一个字符。
public void write(char[] cbuf)：将 b.length字符从指定的字符数组写出此输出流。
public abstract void write(char[] b, int off, int len) ：从指定的字符数组写出 len字符，从偏移量 off开始输出到此输出流。
public void write(String str) ：写出一个字符串。

2.4 FileWriter类

java.io.FileWriter类是写出字符到文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

构造方法

FileWriter(File file)：创建一个新的 FileWriter，给定要读取的File对象。
FileWriter(String fileName)：创建一个新的 FileWriter，给定要读取的文件的名称。

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径，类似于FileOutputStream。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

构造举例，代码如下：

public class FileWriterConstructor {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用File对象创建流对象
        File file = new File("a.txt");
        FileWriter fw = new FileWriter(file);
        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");
    }
}

基本写出数据

写出字符：write(int b) 方法，每次可以写出一个字符数据，代码使用演示：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public class FWWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");     
          // 写出数据
          fw.write(97); // 写出第1个字符
          fw.write('b'); // 写出第2个字符
          fw.write('C'); // 写出第3个字符
          fw.write(30000); // 写出第4个字符，中文编码表中30000对应一个汉字。
          /*
        【注意】关闭资源时,与FileOutputStream不同。
           如果不关闭,数据只是保存到缓冲区，并未保存到文件。
        */
        // fw.close();
    }
}
输出结果：
abC田

小贴士：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字符的信息写出。
未调用close方法，数据只是保存到了缓冲区，并未写出到文件中。

关闭和刷新

因为内置缓冲区的原因，如果不关闭输出流，无法写出字符到文件中。但是关闭的流对象，是无法继续写出数据的。如果我们既想写出数据，又想继续使用流，就需要flush 方法了。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

flush ：刷新缓冲区，流对象可以继续使用。
close ：关闭流，释放系统资源。关闭前会刷新缓冲区。

代码使用演示：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public class FWWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
        // 写出数据，通过flush
        fw.write('刷'); // 写出第1个字符
        fw.flush();
        fw.write('新'); // 继续写出第2个字符，写出成功
        fw.flush();
        // 写出数据，通过close
        fw.write('关'); // 写出第1个字符
        fw.close();
        fw.write('闭'); // 继续写出第2个字符,【报错】java.io.IOException: Stream closed
        fw.close();
    }
}

小贴士：即便是flush方法写出了数据，操作的最后还是要调用close方法，释放系统资源。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

写出其他数据

写出字符数组 ：write(char[] cbuf) 和 write(char[] cbuf, int off, int len) ，每次可以写出字符数组中的数据，用法类似FileOutputStream，代码使用演示：

public class FWWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");     
          // 字符串转换为字节数组
          char[] chars = "程序员".toCharArray();
          // 写出字符数组
          fw.write(chars); // 程序员
        // 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'程'，两个字节，也就是'程序'。
        fw.write(b,2,2); // 程序
          // 关闭资源
        fos.close();
    }
}

2. 写出字符串：write(String str) 和 write(String str, int off, int len) ，每次可以写出字符串中的数据，更为方便，代码使用演示：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public class FWWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");     
          // 字符串
          String msg = "程序员";
          // 写出字符数组
          fw.write(msg); //程序员
        // 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'程'，两个字节，也就是'程序'。
        fw.write(msg,2,2);    // 程序
        // 关闭资源
        fos.close();
    }
}

3. 续写和换行：操作类似于FileOutputStream。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public class FWWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象，可以续写数据
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"，true);     
          // 写出字符串
        fw.write("JAVA");
          // 写出换行
          fw.write("\r\n");
          // 写出字符串
          fw.write("程序员");
          // 关闭资源
        fw.close();
    }
}
输出结果:
JAVA
程序员

小贴士：字符流，只能操作文本文件，不能操作图片，视频等非文本文件。当我们单纯读或者写文本文件时使用字符流其他情况使用字节流文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

第三章 IO异常的处理

JDK7前处理

之前的入门练习，我们一直把异常抛出，而实际开发中并不能这样处理，建议使用try...catch...finally 代码块，处理异常部分，代码使用演示：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public class HandleException1 {
     public static void main(String[] args) {
           // 声明变量
         FileWriter fw = null;
         try {
             //创建流对象
             fw = new FileWriter("fw.txt");
             // 写出数据
             fw.write("程序员"); //程序员
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         } finally {
             try {
                 if (fw != null) {
                     fw.close();
                 }
             } catch (IOException e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         }
     }
 }

JDK7的处理

还可以使用JDK7优化后的 try-with-resource 语句，该语句确保了每个资源在语句结束时关闭。所谓的资源（resource）是指在程序完成后，必须关闭的对象。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

格式：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

 try (创建流对象语句，如果多个,使用';'隔开) {
     // 读写数据
 } catch (IOException e) {
     e.printStackTrace();
 }

代码使用演示：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

 public class HandleException2 {
     public static void main(String[] args) {
           // 创建流对象
         try ( FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); ) {
             // 写出数据
             fw.write("程序员"); //程序员
         } catch (IOException e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
 }

第四章属性集

4.1 概述

java.util.Properties 继承于 Hashtable，来表示一个持久的属性集。它使用键值结构存储数据，每个键及其对应值都是一个字符串。该类也被许多Java类使用，比如获取系统属性时，System.getProperties 方法就是返回一个 Properties 对象。文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

4.2 Properties类

构造方法

public Properties() :创建一个空的属性列表。

基本的存储方法

public Object setProperty(String key, String value) ：保存一对属性。

public String getProperty(String key) ：使用此属性列表中指定的键搜索属性值。
public set《String》 stringPropertyNames()：所有键的名称的集合。

public class ProDemo {
   public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException{
       // 创建属性集对象
       Properties properties = new Properties();
       // 添加键值对元素
       properties.setProperty("filename", "a.txt");
       properties.setProperty("length", "209385038");
       properties.setProperty("location", "D:\a.txt");
       // 打印属性集对象
       System.out.println(properties);
       // 通过键,获取属性值
       System.out.println(properties.getProperty("filename"));
       System.out.println(properties.getProperty("length"));
       System.out.println(properties.getProperty("location"));
       // 遍历属性集,获取所有键的集合
       Set<String> strings = properties.stringPropertyNames();
       // 打印键值对
       for (String key : strings ) {
            System.out.println(key+" -- "+properties.getProperty(key));
       }
  }
}
输出结果：
 {filename=a.txt, length=209385038, location=D:\a.txt}
 a.txt
 209385038
 D:\a.txt
 filename -- a.txt
 length -- 209385038
 location -- D:\a.txt

与流相关的方法

public void load(InputStream inStream) ：从字节输入流中读取键值对。

参数中使用了字节输入流，通过流对象，可以关联到某文件上，这样就能够加载文本中的数据了。文本数据格式:文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

filename=a.txt
length=209385038
location=D:\a.txt

加载代码演示：文章源自JAVA秀-https://www.javaxiu.com/505.html

public class ProDemo2 {
     public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
         // 创建属性集对象
         Properties pro = new Properties();
         // 加载文本中信息到属性集
         pro.load(new FileInputStream("read.txt"));
         // 遍历集合并打印
         Set strings = pro.stringPropertyNames();
         for (String key : strings ) {
               System.out.println(key+" -- "+pro.getProperty(key));
         }
      }
 }
 输出结果：
 filename -- a.txt
 length -- 209385038
 location -- D:\a.txt