凉冰的手记
凉冰
2023-06-30
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字节流

# 字节流

# 一切皆为字节

一切文件数据(文本、图片、视频等)在存储时，都是以二进制数字的形式保存，都一个一个的字节，那么传输时一样如此。所以，字节流可以传输任意文件数据。在操作流的时候，我们要时刻明确，无论使用什么样的流对象，底层传输的始终为二进制数据****。

# 字节输出流【OutputStream】

java.io.OutputStream抽象类是表示字节输出流的所有类的超类，将指定的字节信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。

  • public 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 void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
  • public void write(byte[] b)：将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
  • public void write(byte[] b, int off, int len) ：从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量 off开始输出到此输出流。
  • public abstract void write(int b) ：将指定的字节输出流。

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。

# FileOutputStream类

OutputStream有很多子类，我们从最简单的一个子类开始。

java.io.FileOutputStream类是文件输出流，用于将数据写出到文件。

# 构造方法

  • public 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，覆盖写

  • public FileOutputStream(File file, boolean append)：创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件

    • 不带 append 参数，默认是false，为覆盖写
    • 带append参数，设为true为追加写

  • public FileOutputStream(String name)： 创建文件输出流以指定的名称写入文件，覆盖写

  • public FileOutputStream(String name, boolean append)： 创建文件输出流以指定的名称写入文件,true-追加写

当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。**该路径下，如果没有这个文件，会创建该文件。**构造举例，代码如下：

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

# 写出字节数据

  1. 写出字节：write(int b) 方法，每次可以写出一个字节数据，代码使用演示：
public class FOSWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");     
      	// 写出数据
        
      	fos.write(97); // 写出第1个字节 -a
      	fos.write(98); // 写出第2个字节 -b
      	fos.write(99); // 写出第3个字节 -c
        fos.write('b');// 写出第4个字节 -b
      	// 关闭资源
        fos.close();
    }
}
文件内容为：
abcb

小贴士：

  1. 虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字节的信息写出。ASCII码值
  2. 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。
  1. 写出字节数组：write(byte[] b)，每次可以写出数组中的数据，代码使用演示：
public class FOSWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");     
      	// 字符串转换为字节数组
      	byte[] b = "黑马程序员".getBytes();
      	// 写出字节数组数据
      	fos.write(b);
      	// 关闭资源
        fos.close();
    }
}
文件内容为：
黑马程序员
  1. 写出指定长度字节数组：write(byte[] b, int off, int len) ,每次写出从off索引开始，len个字节，代码使用演示：
public class FOSWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");     
      	// 字符串转换为字节数组
      	byte[] b = "abcde".getBytes();
		// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
        fos.write(b,2,2);
      	// 关闭资源
        fos.close();
    }
}
文件内容为：
cd

# 数据追加续写

经过以上的演示，每次程序运行，创建输出流对象，都会清空目标文件中的数据。如何保留目标文件中数据，还能继续添加新数据呢？

  • public FileOutputStream(File file, boolean append)： 创建文件输出流以写入由指定的 File对象表示的文件。
  • public FileOutputStream(String name, boolean append)： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。

这两个构造方法，参数中都需要传入一个boolean类型的值，true 表示追加数据，false 表示清空原有数据。这样创建的输出流对象，就可以指定是否追加续写了，代码使用演示：

public class FOSWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt"，true);     
      	// 字符串转换为字节数组
      	byte[] b = "abcde".getBytes();
		// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是c，两个字节，也就是cd。
        fos.write(b);
      	// 关闭资源
        fos.close();
    }
}
文件操作前：cd
文件操作后：cdabcde

# 写出换行

  •      换行符
     *          windows: `\r\n `
                *          回车`\r`-将光标放到这一行的最开头
                *          换行`\n`-将光标换到下一行
     *          linux: `\n`
     *          mac: `\r`

  •      细节
     *          虽然 window系统是 \r\n  但是 **写一个\r 或者 \n 都可以**
     *          java在底层会进行补全

  •      **建议写全**

Windows系统里，换行符号是\r\n 。把

以指定是否追加续写了，代码使用演示：

public class FOSWrite {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");  
      	// 定义字节数组
      	byte[] words = {97,98,99,100,101};
      	// 遍历数组
        for (int i = 0; i < words.length; i++) {
          	// 写出一个字节
            fos.write(words[i]);
          	// 写出一个换行, 换行符号转成数组写出
            fos.write("\r\n".getBytes());
        }
      	// 关闭资源
        fos.close();
    }
}

输出结果：
a
b
c
d
e
  • 回车符\r和换行符\n ：
    • 回车符：回到一行的开头（return）。
    • 换行符：下一行（newline）。
  • 系统中的换行：
    • Windows系统里，每行结尾是 回车+换行 ，即\r\n；
    • Unix系统里，每行结尾只有 换行 ，即\n；
    • Mac系统里，每行结尾是 回车 ，即\r。从 Mac OS X开始与Linux统一。

# 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。

  • 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。

# FileInputStream类

java.io.FileInputStream类是文件输入流，从文件中读取字节。

# 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 。

  • 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

  • 1.创建输入流对象

    • 如果文件不存在，就会直接报错

  • 2.读取数据

    • 一次读取一个字节，读出来的数据是在ASCII码上对应的数字

    • 读到文件尾了,read方法会返回-1

    • 当文件中有“-1”时，也是先读-，在读1；是无法读取到-1的

  • 3.关闭流

  1. 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：

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 --- 优雅
        while ((b = fis.read())!=-1) {
            System.out.println((char)b);
        }
        
        // 2.2  以前的写法，，不优雅---- 不推荐
        int b;
        while (true) {
            b = fis.read();
            if (b ** -1) {
                break;
            }
            System.out.print((char) b);
        }
        
        
		// 关闭资源
        fis.close();
    }
}
输出结果：
a
b
c
d
e

小贴士：

  1. 虽然读取了一个字节，但是会自动提升为int类型。
  2. 流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。
  1. 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：
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：

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。

# 字节流练习：图片复制

# 复制原理图解

# 案例实现

复制图片文件，代码使用演示：

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。

# try-catch-finally

自动释放资源———— 实现了AutoCloseable接口的资源可以自动释放

  • 显示释放资源

    /**
 * 使用try-catch-finally 手动关闭流
 */
private static void tryFinally() {
    // 1. 创建输入流对象 和 输出流对象
    FileInputStream fis = null;
    FileOutputStream fos = null;
    long start = 0;

    try {
        fis = new FileInputStream("D:\\tmp\\1.mp4");
        fos = new FileOutputStream("2.mp4");

        // 当前 时间
        start = System.currentTimeMillis();

        // 2.1 使用字节数组读取
        // read(bytes[]) --- 一次读取 byte[] 数组大小的字节数据
        // 返回值：读取到字节数组的字节数,或者-1

        // 这个 一般是 1024 的整数倍   --- 1M
        byte[] bytes = new byte[1024 * 1024];
        int len;
        // 每次读取，都会覆盖byte数组里面的值；但是最后读不满数组的时候，只能覆盖一部分，后面的数据是上一轮读取的数据
        // 所以 要借助 len 读取到byte数组的 字节长度 来 读取内容
        while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {
            // 将数据输出
            fos.write(bytes, 0, len);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        // 3. 关闭流  当 流不是null的时候在 关闭
        // 规则： 先开的流最后关闭

        // 3.1 关闭输出流
        if (fos != null) {
            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        // 3.2 关闭输入流
        if (fis != null) {
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("copy花费时间：" + (end - start) + "ms");
    }
}

  • 资源自动释放

    /**
 * 使用try-catch-finally 让JVM自动关闭流
 * 语法糖
 *
 * 在try的括号里创建流,就不用显示的去关闭流了；jvm在编译的时候会自动补上finally中关闭流的代码
 */
private static void tryFinallyEasy() {
    // 开始 时间
    long start = System.currentTimeMillis();

    // 1. 创建输入流对象 和 输出流对象
    try(
            FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\tmp\\1.mp4");
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("2.mp4")
    ) {

        // 2 使用字节数组读取
        // read(bytes[]) --- 一次读取 byte[] 数组大小的字节数据
        // 返回值：读取到字节数组的字节数,或者-1

        // 这个 一般是 1024 的整数倍   --- 1M
        byte[] bytes = new byte[1024 * 1024];
        int len;
        // 每次读取，都会覆盖byte数组里面的值；但是最后读不满数组的时候，只能覆盖一部分，后面的数据是上一轮读取的数据
        // 所以 要借助 len 读取到byte数组的 字节长度 来 读取内容
        while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {
            // 将数据输出
            fos.write(bytes, 0, len);
        }
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("copy花费时间：" + (end - start) + "ms");
}
#知识#Java
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