Java的IO流是实现输入/输出的基础，它可以方便地实现数据的输入/输出操作，在Java中把不同的输入/输出源（键盘、文件、网络连接等）抽象表述为“流”（stream），通过流的方式允许Java程序使用相同的方式来访问不同的输入输出源。
stream是从起源（source）到接收（sink）的有序数据。Java把所有传统的流类型（类或抽象类）都放在java.io包中，用以实现输入输出功能。
一、流的分类：
1、节点流与非节点流
1.1 节点流
节点流：直接与数据源相连，读入或读出。
直接使用节点流，读写不方便，为了更快的读写文件，才有了处理流。
这里写图片描述
常用的节点流
父 类 ：InputStream 、OutputStream、 Reader、 Writer
文 件 ：FileInputStream 、 FileOutputStrean 、FileReader 、FileWriter 文件进行处理的节点流
数 组 ：ByteArrayInputStream、 ByteArrayOutputStream、 CharArrayReader 、CharArrayWriter 对数组进行处理的节点流（对应的不再是文件，而是内存中的一个数组）
字符串 ：StringReader、 StringWriter对字符串进行处理的节点流
管 道 ：PipedInputStream 、PipedOutputStream 、PipedReader 、PipedWriter 对管道进行处理的节点流
1.2 处理流
处理流和节点流一块使用，在节点流的基础上，再套接一层，套接在节点流上的就是处理流。如BufferedReader.处理流的构造方法总是要带一个其他的流对象做参数。一个流对象经过其他流的多次包装，称为流的链接。
这里写图片描述
常用的处理流
缓冲流：BufferedInputStrean 、BufferedOutputStream、 BufferedReader、 BufferedWriter 增加缓冲功能，避免频繁读写硬盘。
转换流：InputStreamReader 、OutputStreamReader实现字节流和字符流之间的转换。
数据流： DataInputStream 、DataOutputStream 等-提供将基础数据类型写入到文件中，或者读取出来。
1.3 转换流
InputStreamReader 、OutputStreamWriter 要InputStream或OutputStream作为参数，实现从字节流到字符流的转换。
Java的IO流共涉及40多个类，这些类看上去芜杂而凌乱，但实际上非常规则，而且彼此之间存在非常紧密的联系Java的IO流的40多个类都是从如下4个抽象基类派生的。
1、输入流和输出流
按照流的流向来分，可以分为输入流和输出流。输入、输出都是从程序运行所在内存的角度来划分的。
输入流：只能从中读取数据，而不能向其写入数据。由InputStream和Reader作为基类
输出流：只能向其写入数据，而不能从中读取数据。由OutputStream和Writer作为基类
2、字节流和字符流
字节流和字符流的用法几乎完全一样，区别在于字节流和字符流所操作的数据单元不同。字节流操作的数据单元是字节，字符流操作的数据单元是字符。
**字节流：**操作的数据单元是8位的字节，由InputStream和OutputStream作为基类。
**字符流：**操作的数据单元是16位的字符，由 Reader和 Writer作为基类。
3、节点流和处理流
按照流的角色来分，可以分为节点流和处理流。
节点流：可以从向一个特定的IO设备（如磁盘、网络）读/写数据的流。也被称为低级流。
处理流：用于对一个已存在的流进行连接或封装，通过封装后的流来实现数据读/写功能。也称为高级流。
4、Stream流：
根据Collection获取流:
Set<String> set = new HashSet<>(); //通过 stream 默认方法获取流 Stream<String> stream2 = set.stream();
方式2: 根据数组获取流
//通过Stream 接口中提供了静态方法of Stream<String> stream = Stream.of(array);
——常用方法：
终结方法：返回值类型不再是 Stream 接口自身类型的方法
count：统计个数 forEach 方法：并不保证元素的在流中是被有序执行的。
非终结方法：返回值类型仍然是 Stream 接口自身类型的方法；
filter：过滤 limit：取用前几个； skip：跳过前几个； Stream<String> result = original.skip(2); concat：组合，把两个流合并成一个； Stream<String> result = Stream.concat(streamA, streamB);
与Lambda表达式联合使用：
list.stream() .filter(s -> s.startsWith("张")) //过滤开头为张的 .filter(s -> s.length() == 3) //过滤长度为3的 .forEach(s -> System.out.println(s)); //打印 }
5、函数拼接与终结方法
凡是返回值仍然为 Stream 接口的为函数拼接方法，它们支持链式调用；而返回值不再
为 Stream 接口的为终结方法，不再支持链式调用
二、File类
1、File类
类是文件和目录路径名的抽象表示，主要用于文件和目录的创建、查找和删除等操作。
2、构造方法：
public File(String pathname) ：通过将给定的路径名字符串转换为抽象路径名来创建新的 File实例。 public File(String parent, String child) ：从父路径名字符串和子路径名字符串创建新的 File实例。 public File(File parent, String child) ：从父抽象路径名和子路径名字符串创建新的 File实例。
3、常用方法
public String getAbsolutePath() ：绝对路径名（字符串） public String getPath() ： 构造路径名（字符串） public String getName() ： 文件或目录的名称。 public long length() ： 文件的长度。
File f = new File("d:/aaa/bbb.java"); 输出结果： 文件绝对路径:d:\aaa\bbb.java 文件构造路径:d:\aaa\bbb.java 文件名称:bbb.java 文件长度:636字节
**绝对路径：**从盘符开始的路径，这是一个完整的路径。
**相对路径：**相对于项目目录的路径，这是一个便捷的路径，开发中经常使用。
4、判断功能的方法
public boolean exists() ： 此File表示的文件或目录是否实际存在。 public boolean isDirectory() ：此File表示的是否为目录。 public boolean isFile() ： 此File表示的是否为文件。
5、创建删除功能的方法
public boolean createNewFile() ：当且仅当具有该名称的文件尚不存在时，创建一个新的空文件。 public boolean mkdir() ： 创建由此File表示的目录。 public boolean mkdirs() ： 创建由此File表示的目录，包括任何必需但不存在的父目录。 public boolean delete() ： 删除由此File表示的文件或目录,java中删除动作不走回收站。
6、目录的遍历
public String[] list() ：返回一个String数组，表示该File目录中的所有子文件或目录。 public File[] listFiles() ：返回一个File数组，表示该File目录中的所有的子文件或目录
目录遍历的代码：
//获取当前目录下的文件以及文件夹的名称。 String[] names = dir.list(); for(String name : names){ System.out.println(name); }
7、递归搜索文件
——文件搜索：
public class DiGuiDemo3 { public static void main(String[] args) { // 创建File对象 File dir = new File("D:\\aaa"); // 调用打印目录方法 printDir(dir); } public static void printDir(File dir) { // 获取子文件和目录 File[] files = dir.listFiles(); // 循环打印 for (File file : files) { if (file.isFile()) { // 是文件，判断文件名并输出文件绝对路径 if (file.getName().endsWith(".java")) { System.out.println("文件名:" + file.getAbsolutePath()); } else { // 是目录，继续遍历,形成递归 printDir(file); }
三、基本流(字节流、字符流)
1、分类：
2、字节流：
2.1 字节输出流【OutputStream】
输出流共性的方法：（子类可用的方法）
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。
2.2 子类【FileOutputStream】
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。 public FileOutputStream(String name) ： 创建文件输出流以指定的名称写入文件。
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。也就是cd。 fos.write(b,2,2); // 关闭资源 fos.close(); } 输出结果： cd
数据的追加
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。 true 表示追加数据， false 表示清空原有数据。 为false：cd 为true：cdabcde
Windows系统里，换行符号是 \r\n
2.3 字节输入流【InputStream】
共性的的方法：
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 。
2.4 子类【FileInputStream】
——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
流操作完毕后，必须释放系统资源，调用close方法，千万记得。
重要代码：
public class Copy { public static void main(String[] args) throws IOException { // 1.创建流对象 FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\test.jpg"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test_copy.jpg"); // 2.读写数据 byte[] b = new byte[1024]; int len; while ((len = fis.read(b))!=-1) { fos.write(b, 0 , len); } // 3.关闭资源 fos.close(); fis.close(); }
3、字符流
3.1 字符输入流【Reader]
共性方法：
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
3.2 子类：【FileReader类]
构造方式：
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。
3.3 字符输出流【Writer】
共性方法：
public abstract void close() ： 关闭流，释放系统资源。关闭前会刷新缓冲区 public abstract void flush() ： 刷新缓冲区，流对象可以继续使用。 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。
3.4 子类【FileWriter】
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
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
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。
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
IO异常的处理
利用try…catch进行处理
try { //可能产生异常的位置 fw = new FileWriter("fw.txt"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace();//异常的处理方式 } finally { //无论怎样都会执行的代码 }
4、属性集Properties类
构造方式：
public Properties() : 创建一个空的属性列表
基本方法：
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
基本储存属性的方式（存储在properties对象中）：
// 创建属性集对象 Properties properties = new Properties(); // 添加键值对元素 properties.setProperty("filename", "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"));
利用流的方式从文件中获取属性：
public void load(InputStream inStream) ： 从字节输入流中读取键值对。
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<String> strings = pro.stringPropertyNames(); for (String key : strings ) { System.out.println(key+" -- "+pro.getProperty(key)); }//filename -- a.txt
四、缓冲流
1、缓冲流
缓冲流,也叫高效流，是对4个基本的 FileXxx 流的增强，所以也是4个流；
—分类：
字节缓冲流： BufferedInputStream ， BufferedOutputStream
字符缓冲流： BufferedReader ， BufferedWriter
—基本原理：
是在创建流对象时，会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组，通过缓冲区读写，减少系统IO次数，从而提高读写的效率
2、字节缓冲流【BufferedInputStream】【BufferedOutputStream】
构造方法：
public BufferedInputStream(InputStream in) ： 创建一个 新的缓冲输入流。public BufferedOutputStream(OutputStream out) ： 创建一个新的缓冲输出流。
缓存流的速度比基本的流对象的传输速度快了很多；
3、字符缓冲流【BufferedReader】【BufferedWriter】
构造方法：
public BufferedReader(Reader in) ：创建一个 新的缓冲输入流。 public BufferedWriter(Writer out) ： 创建一个新的缓冲输出流。
特有的方法：
BufferedReader： public String readLine() : 读一行文字。 BufferedWriter： public void newLine() : 写一行行分隔符,（也就是换行）。
——文字排序的案例：
public class BufferedTest { public static void main(String[] args) throws IOException { // 创建map集合,保存文本数据,键为序号,值为文字 HashMap<String, String> lineMap = new HashMap<>(); // 创建流对象 BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt")); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt")); // 读取数据 String line = null; while ((line = br.readLine())!=null) { // 解析文本 String[] split = line.split("\\."); // 保存到集合 lineMap.put(split[0],split[1]); } // 释放资源 br.close(); // 遍历map集合 for (int i = 1; i <= lineMap.size(); i++) { String key = String.valueOf(i); // 获取map中文本 String value = lineMap.get(key); // 写出拼接文本 bw.write(key+"."+value); // 写出换行 bw.newLine(); } // 释放资源 bw.close(); }
五、转换流
1、转换流【InputStreamReader】【OutputStreamWriter类】
构造方法：
InputStreamReader(InputStream in) : 创建一个使用默认字符集的字符流。 InputStreamReader(InputStream in, String charsetName) : 创建一个指定字符集的字符流
——OutputStreamWriter类
构造方法：
OutputStreamWriter(OutputStream in) : 创建一个使用默认字符集的字符流。 OutputStreamWriter(OutputStream in, String charsetName) : 创建一个指定字符集的字符流。
2、案例：转换文件编码
将GBK编码的文本文件，转换为UTF-8编码的文本文件。
- 指定GBK编码的转换流，读取文本文件。
- 使用UTF-8编码的转换流，写出文本文件。
public class TransDemo { public static void main(String[] args) { // 1.定义文件路径 String srcFile = "file_gbk.txt"; String destFile = "file_utf8.txt"; // 2.创建流对象 // 2.1 转换输入流,指定GBK编码 InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(srcFile) , "GBK"); // 2.2 转换输出流,默认utf8编码 OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(destFile)); // 3.读写数据 // 3.1 定义数组 char[] cbuf = new char[1024]; // 3.2 定义长度 int len; // 3.3 循环读取 while ((len = isr.read(cbuf))!=-1) { // 循环写出 osw.write(cbuf,0,len); } // 4.释放资源 osw.close(); isr.close(); }
六、序列化流
1、序列化【ObjectOutputStream类】
构造方法：
public ObjectOutputStream(OutputStream out) ： 创建一个指定OutputStream的ObjectOutputStream
—序列化条件：
1、实现 java.io.Serializable 接口，只是标记接口；没有具体方法；
2、该类的所有属性必须是可序列化的。若有不需要可序列化的，使用transient 关键字修饰
public class Employee implements java.io.Serializable { public String name; public String address; public transient int age; // transient瞬态修饰成员,不会被序列化 }
—写出对象的方法：
public final void writeObject (Object obj) : 将指定的对象写出
User user = new User(); user.name = "zhangsan"; // 创建序列化流对象 ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("employee.txt")); // 写出对象 out.writeObject(user); // 释放资源 out.close(); fileOut.close();
2、反序列化【ObjectInputStream类】
反序列化流，将之前使用ObjectOutputStream序列化的原始数据恢复为对象。
构造方法：
public ObjectInputStream(InputStream in) ： 创建一个指定InputStream的ObjectInputStream。
方法：
public final Object readObject () : 读取一个对象。
案例：
// 创建反序列化流 FileInputStream fileIn = new FileInputStream("employee.txt"); ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(fileIn); // 读取一个对象（User是一个bean对象名） User e = (User) in.readObject(); // 释放资源 in.close(); fileIn.close();
七、打印流【PrintStream】
public PrintStream(String fileName) ： 使用指定的文件名创建一个新的打印流
更改打印流的输出位置：
public class PrintDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { // 调用系统的打印流,控制台直接输出97 System.out.println(97); // 创建打印流,指定文件的名称 PrintStream ps = new PrintStream("ps.txt"); // 设置系统的打印流流向,输出到ps.txt System.setOut(ps); // 调用系统的打印流,ps.txt中输出97 System.out.println(97); }
八、字符编码和字符集
编码： 按照某种规则，将字符存储到计算机中；
解码： 将存储在计算机中的二进制数按照某种规则解析显示出来；
常见字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。
九、常用工具类
1、读取文件中数据
/** * @param filePath 文件目录 * @return */ public static String getFileData(String filePath) { try { // 1.创建流对象 FileInputStream fis = null; fis = new FileInputStream(filePath); StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(); // 2.读写数据 byte[] b = new byte[1024]; int len; while ((len = fis.read(b)) != -1) { String s = new String(b, 0, len); stringBuilder.append(s); } // 3.关闭资源 fis.close(); return stringBuilder.toString(); } catch (IOException e) { log.error("获取文件失败:{}", e.getMessage()); return null; } }
十、Xmind整理
https://download.csdn.net/download/weixin_44624117/12702080
链接：https://pan.baidu.com/s/1zF1ryT89AHdXdkLyduaNew 提取码：5l0s
