Java-File类与IO流（1）-阿里云开发者社区

1. java.io.File类的使用

1.1 概述

File类及本章下的各种流，都定义在java.io包下。
一个File对象代表硬盘或网络中可能存在的一个文件或者文件目录（俗称文件夹），与平台无关。（体会万事万物皆对象）

File 能新建、删除、重命名文件和目录，但 File 不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流。

File对象可以作为参数传递给流的构造器。

想要在Java程序中表示一个真实存在的文件或目录，那么必须有一个File对象，但是Java程序中的一个File对象，可能没有一个真实存在的文件或目录。

1.2 构造器

public File(String pathname) ：以pathname为路径创建File对象，可以是绝对路径或者相对路径，如果pathname是相对路径，则默认的当前路径在系统属性user.dir中存储。

public File(String parent, String child) ：以parent为父路径，child为子路径创建File对象。
public File(File parent, String child) ：根据一个父File对象和子文件路径创建File对象

关于路径：

**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。

IDEA中，main中的文件的相对路径，是相对于"当前工程"
IDEA中，单元测试方法中的文件的相对路径，是相对于"当前module"

举例：

package com.atguigu.file;

import java.io.File;

public class FileObjectTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 文件路径名
        String pathname = "D:\\aaa.txt";
        File file1 = new File(pathname);

        // 文件路径名
        String pathname2 = "D:\\aaa\\bbb.txt";
        File file2 = new File(pathname2);

        // 通过父路径和子路径字符串
        String parent = "d:\\aaa";
        String child = "bbb.txt";
        File file3 = new File(parent, child);

        // 通过父级File对象和子路径字符串
        File parentDir = new File("d:\\aaa");
        String childFile = "bbb.txt";
        File file4 = new File(parentDir, childFile);
    }
    
    @Test
    public void test01() throws IOException{
        File f1 = new File("d:\\atguigu\\javase\\HelloIO.java"); //绝对路径
        System.out.println("文件/目录的名称：" + f1.getName());
        System.out.println("文件/目录的构造路径名：" + f1.getPath());
        System.out.println("文件/目录的绝对路径名：" + f1.getAbsolutePath());
        System.out.println("文件/目录的父目录名：" + f1.getParent());
    }
    @Test
    public void test02()throws IOException{
        File f2 = new File("/HelloIO.java");//绝对路径，从根路径开始
        System.out.println("文件/目录的名称：" + f2.getName());
        System.out.println("文件/目录的构造路径名：" + f2.getPath());
        System.out.println("文件/目录的绝对路径名：" + f2.getAbsolutePath());
        System.out.println("文件/目录的父目录名：" + f2.getParent());
    }

    @Test
    public void test03() throws IOException {
        File f3 = new File("HelloIO.java");//相对路径
        System.out.println("user.dir =" + System.getProperty("user.dir"));
        System.out.println("文件/目录的名称：" + f3.getName());
        System.out.println("文件/目录的构造路径名：" + f3.getPath());
        System.out.println("文件/目录的绝对路径名：" + f3.getAbsolutePath());
        System.out.println("文件/目录的父目录名：" + f3.getParent());
    }
    @Test
    public void test04() throws IOException{
        File f5 = new File("HelloIO.java");//相对路径
        System.out.println("user.dir =" + System.getProperty("user.dir"));
        System.out.println("文件/目录的名称：" + f5.getName());
        System.out.println("文件/目录的构造路径名：" + f5.getPath());
        System.out.println("文件/目录的绝对路径名：" + f5.getAbsolutePath());
        System.out.println("文件/目录的父目录名：" + f5.getParent());
    }
}

注意：

无论该路径下是否存在文件或者目录，都不影响File对象的创建。
window的路径分隔符使用“\”，而Java程序中的“\”表示转义字符，所以在Windows中表示路径，需要用“\”。或者直接使用“/”也可以，Java程序支持将“/”当成平台无关的路径分隔符。或者直接使用File.separator常量值表示。比如：

File file2 = new File(“d:” + File.separator + “atguigu” + File.separator + “info.txt”);

当构造路径是绝对路径时，那么getPath和getAbsolutePath结果一样
当构造路径是相对路径时，那么getAbsolutePath的路径 = user.dir的路径 + 构造路径

1.3 常用方法

1、获取文件和目录基本信息

public String getName() ：获取名称
public String getPath() ：获取路径
public String getAbsolutePath()：获取绝对路径
public File getAbsoluteFile()：获取绝对路径表示的文件
public String getParent()：获取上层文件目录路径。若无，返回null
public long length() ：获取文件长度（即：字节数）。不能获取目录的长度。
public long lastModified() ：获取最后一次的修改时间，毫秒值

如果File对象代表的文件或目录存在，则File对象实例初始化时，就会用硬盘中对应文件或目录的属性信息（例如，时间、类型等）为File对象的属性赋值，否则除了路径和名称，File对象的其他属性将会保留默认值。

举例：

package com.atguigu.file;

import java.io.File;
import java.time.Instant;
import java.time.LocalDateTime;
import java.time.ZoneId;

public class FileInfoMethod {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("d:/aaa/bbb.txt");
        System.out.println("文件构造路径:"+f.getPath());
        System.out.println("文件名称:"+f.getName());
        System.out.println("文件长度:"+f.length()+"字节");
        System.out.println("文件最后修改时间：" + LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochMilli(f.lastModified()),ZoneId.of("Asia/Shanghai")));

        File f2 = new File("d:/aaa");
        System.out.println("目录构造路径:"+f2.getPath());
        System.out.println("目录名称:"+f2.getName());
        System.out.println("目录长度:"+f2.length()+"字节");
        System.out.println("文件最后修改时间：" + LocalDateTime.ofInstant(Instant.ofEpochMilli(f.lastModified()),ZoneId.of("Asia/Shanghai")));
    }
}

输出结果：
文件构造路径:d:\aaa\bbb.java
文件名称:bbb.java
文件长度:636字节
文件最后修改时间：2022-07-23T22:01:32.065

目录构造路径:d:\aaa
目录名称:aaa
目录长度:4096字节
文件最后修改时间：2022-07-23T22:01:32.065

2、列出目录的下一级

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。

package com.atguigu.file;

import org.junit.Test;

import java.io.File;
import java.io.FileFilter;
import java.io.FilenameFilter;

public class DirListFiles {
    @Test
    public void test01() {
        File dir = new File("d:/atguigu");
        String[] subs = dir.list();
        for (String sub : subs) {
            System.out.println(sub);
        }
    }

}

3、File类的重命名功能

public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径。

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。
public boolean canRead() ：判断是否可读

public boolean canWrite() ：判断是否可写
public boolean isHidden() ：判断是否隐藏

举例：

package com.atguigu.file;

import java.io.File;

public class FileIs {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("d:\\aaa\\bbb.java");
        File f2 = new File("d:\\aaa");
        // 判断是否存在
        System.out.println("d:\\aaa\\bbb.java 是否存在:"+f.exists());
        System.out.println("d:\\aaa 是否存在:"+f2.exists());
        // 判断是文件还是目录
        System.out.println("d:\\aaa 文件?:"+f2.isFile());
        System.out.println("d:\\aaa 目录?:"+f2.isDirectory());
    }
}

输出结果：
d:\aaa\bbb.java 是否存在:true
d:\aaa 是否存在:true
d:\aaa 文件?:false
d:\aaa 目录?:true

如果文件或目录不存在，那么exists()、isFile()和isDirectory()都是返回true

5、创建、删除功能

public boolean createNewFile() ：创建文件。若文件存在，则不创建，返回false。
public boolean mkdir() ：创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在，也不创建。
public boolean mkdirs() ：创建文件目录。如果上层文件目录不存在，一并创建。

public boolean delete() ：删除文件或者文件夹
删除注意事项：① Java中的删除不走回收站。② 要删除一个文件目录，请注意该文件目录内不能包含文件或者文件目录。

举例：

package com.atguigu.file;

import java.io.File;
import java.io.IOException;

public class FileCreateDelete {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 文件的创建
        File f = new File("aaa.txt");
        System.out.println("aaa.txt是否存在:"+f.exists()); 
        System.out.println("aaa.txt是否创建:"+f.createNewFile()); 
        System.out.println("aaa.txt是否存在:"+f.exists()); 

        // 目录的创建
        File f2= new File("newDir");
        System.out.println("newDir是否存在:"+f2.exists());
        System.out.println("newDir是否创建:"+f2.mkdir());
        System.out.println("newDir是否存在:"+f2.exists());

        // 创建一级目录
        File f3= new File("newDira\\newDirb");
        System.out.println("newDira\\newDirb创建：" + f3.mkdir());
        File f4= new File("newDir\\newDirb");
        System.out.println("newDir\\newDirb创建：" + f4.mkdir());
        // 创建多级目录
        File f5= new File("newDira\\newDirb");
        System.out.println("newDira\\newDirb创建：" + f5.mkdirs());

        // 文件的删除
        System.out.println("aaa.txt删除：" + f.delete());

        // 目录的删除
        System.out.println("newDir删除：" + f2.delete());
        System.out.println("newDir\\newDirb删除：" + f4.delete());
    }
}

运行结果：
aaa.txt是否存在:false
aaa.txt是否创建:true
aaa.txt是否存在:true
newDir是否存在:false
newDir是否创建:true
newDir是否存在:true
newDira\newDirb创建：false
newDir\newDirb创建：true
newDira\newDirb创建：true
aaa.txt删除：true
newDir删除：false
newDir\newDirb删除：true

API中说明：delete方法，如果此File表示目录，则目录必须为空才能删除。

1.4 练习

练习1：利用File构造器，new 一个文件目录file

1) 在其中创建多个文件和目录

2) 编写方法，实现删除file中指定文件的操作

练习2：判断指定目录下是否有后缀名为.jpg的文件。如果有，就输出该文件名称

public class FindJPGFileTest {
  //方法1：
  @Test
  public void test1(){
    File srcFile = new File("d:\\code");
    
    String[] fileNames = srcFile.list();
    for(String fileName : fileNames){
      if(fileName.endsWith(".jpg")){
        System.out.println(fileName);
      }
    }
  }
    //方法2：
  @Test
  public void test2(){
    File srcFile = new File("d:\\code");
    
    File[] listFiles = srcFile.listFiles();
    for(File file : listFiles){
      if(file.getName().endsWith(".jpg")){
        System.out.println(file.getAbsolutePath());
      }
    }
  }
    //方法3：
  /*
   * File类提供了两个文件过滤器方法
   * public String[] list(FilenameFilter filter)
   * public File[] listFiles(FileFilter filter)

   */
  @Test
  public void test3(){
    File srcFile = new File("d:\\code");
    
    File[] subFiles = srcFile.listFiles(new FilenameFilter() {
      
      @Override
      public boolean accept(File dir, String name) {
        return name.endsWith(".jpg");
      }
    });
    
    for(File file : subFiles){
      System.out.println(file.getAbsolutePath());
    }
  }
  
}

练习3：遍历指定目录所有文件名称，包括子文件目录中的文件。

拓展1：并计算指定目录占用空间的大小

拓展2：删除指定文件目录及其下的所有文件

public class ListFilesTest {
  //练习3：(方式1)
    public static void printSubFile(File dir) {
        // 打印目录的子文件
        File[] subfiles = dir.listFiles();

        for (File f : subfiles) {
            if (f.isDirectory()) {// 文件目录
                printSubFile(f);
            } else {// 文件
                System.out.println(f.getAbsolutePath());
            }

        }
    }

    // //练习3：(方式2)
    public void listAllSubFiles(File file) {
        if (file.isFile()) {
            System.out.println(file);
        } else {
            File[] all = file.listFiles();
            // 如果all[i]是文件，直接打印
            // 如果all[i]是目录，接着再获取它的下一级
            for (File f : all) {
                listAllSubFiles(f);// 递归调用：自己调用自己就叫递归
            }
        }
    }
    @Test
    public void testListAllFiles(){
        // 1.创建目录对象
        File dir = new File("E:\\teach\\01_javaSE\\_尚硅谷Java编程语言\\3_软件");

        // 2.打印目录的子文件
        printSubFile(dir);
    }

    // 拓展1：求指定目录所在空间的大小
    public long getDirectorySize(File file) {
        // file是文件，那么直接返回file.length()
        // file是目录，把它的下一级的所有file大小加起来就是它的总大小
        long size = 0;
        if (file.isFile()) {
            size = file.length();
        } else {
            File[] all = file.listFiles();// 获取file的下一级
            // 累加all[i]的大小
            for (File f : all) {
                size += getDirectorySize(f);// f的大小;
            }
        }
        return size;
    }

    // 拓展2：删除指定的目录
    public void deleteDirectory(File file) {
        // 如果file是文件，直接delete
        // 如果file是目录，先把它的下一级干掉，然后删除自己
        if (file.isDirectory()) {
            File[] all = file.listFiles();
            // 循环删除的是file的下一级
            for (File f : all) {// f代表file的每一个下级
                deleteDirectory(f);
            }
        }
        // 删除自己
        file.delete();
    }

}

2. IO流原理及流的分类

2.1 Java IO原理

Java程序中，对于数据的输入/输出操作以“流(stream)” 的方式进行，可以看做是一种数据的流动。

I/O流中的I/O是Input/Output的缩写， I/O技术是非常实用的技术，用于处理设备之间的数据传输。如读/写文件，网络通讯等。

输入input：读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备的数据）到程序（内存）中。

输出output：将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。

2.2 流的分类

java.io包下提供了各种“流”类和接口，用以获取不同种类的数据，并通过标准的方法输入或输出数据。

按数据的流向不同分为：输入流和输出流。

输入流：把数据从其他设备上读取到内存中的流。

以InputStream、Reader结尾

输出流：把数据从内存中写出到其他设备上的流。

以OutputStream、Writer结尾

按操作数据单位的不同分为：字节流（8bit）和字符流（16bit）。

字节流：以字节为单位，读写数据的流。

以InputStream、OutputStream结尾

字符流：以字符为单位，读写数据的流。

以Reader、Writer结尾

根据IO流的角色不同分为：节点流和处理流。

节点流：直接从数据源或目的地读写数据
处理流：不直接连接到数据源或目的地，而是“连接”在已存在的流（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。

小结：图解

2.3 流的API

Java的IO流共涉及40多个类，实际上非常规则，都是从如下4个抽象基类派生的。

（抽象基类）	输入流	输出流
字节流	InputStream	OutputStream
字符流	Reader	Writer

由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。

常用的节点流：

文件流： FileInputStream、FileOutputStrean、FileReader、FileWriter

字节/字符数组流： 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）。

常用处理流：

缓冲流：BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter

作用：增加缓冲功能，避免频繁读写硬盘，进而提升读写效率。

转换流：InputStreamReader、OutputStreamReader

作用：实现字节流和字符流之间的转换。

对象流：ObjectInputStream、ObjectOutputStream

作用：提供直接读写Java对象功能

3. 节点流之一：FileReader\FileWriter

3.1 Reader与Writer

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。不能操作图片，视频等非文本文件。

常见的文本文件有如下的格式：.txt、.java、.c、.cpp、.py等

注意：.doc、.xls、.ppt这些都不是文本文件。

3.1.1 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父类，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。

public int read()：从输入流读取一个字符。虽然读取了一个字符，但是会自动提升为int类型。返回该字符的Unicode编码值。如果已经到达流末尾了，则返回-1。
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。每次最多读取cbuf.length个字符。返回实际读取的字符个数。如果已经到达流末尾，没有数据可读，则返回-1。

public int read(char[] cbuf,int off,int len)：从输入流中读取一些字符，并将它们存储到字符数组 cbuf中，从cbuf[off]开始的位置存储。每次最多读取len个字符。返回实际读取的字符个数。如果已经到达流末尾，没有数据可读，则返回-1。

public void close() ：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。

注意：当完成流的操作时，必须调用close()方法，释放系统资源，否则会造成内存泄漏。

3.1.2 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。

public void write(int c) ：写出单个字符。
public void write(char[] cbuf) ：写出字符数组。
public void write(char[] cbuf, int off, int len) ：写出字符数组的某一部分。off：数组的开始索引；len：写出的字符个数。
public void write(String str) ：写出字符串。
public void write(String str, int off, int len) ：写出字符串的某一部分。off：字符串的开始索引；len：写出的字符个数。
public void flush() ：刷新该流的缓冲。

public void close() ：关闭此流。

注意：当完成流的操作时，必须调用close()方法，释放系统资源，否则会造成内存泄漏。

3.2 FileReader 与 FileWriter

3.2.1 FileReader

java.io.FileReader 类用于读取字符文件，构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

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。

**举例：**读取hello.txt文件中的字符数据，并显示在控制台上

/**
 * @author 尚硅谷-宋红康
 * @create 14:09
 */
public class FileReaderWriterTest {
    
    //实现方式1
    @Test
    public void test1() throws IOException {
        //1. 创建File类的对象，对应着物理磁盘上的某个文件
        File file = new File("hello.txt");
        //2. 创建FileReader流对象，将File类的对象作为参数传递到FileReader的构造器中
        FileReader fr = new FileReader(file);
        //3. 通过相关流的方法，读取文件中的数据
//        int data = fr.read(); //每调用一次读取一个字符
//        while (data != -1) {
//            System.out.print((char) data);
//            data = fr.read();
//        }
        int data;
        while ((data = fr.read()) != -1) {
            System.out.print((char) data);
        }

        //4. 关闭相关的流资源，避免出现内存泄漏
        fr.close();

    }

    //实现方式2：在方式1的基础上改进，使用try-catch-finally处理异常。保证流是可以关闭的
    @Test
    public void test2() {
        FileReader fr = null;
        try {
            //1. 创建File类的对象，对应着物理磁盘上的某个文件
            File file = new File("hello.txt");
            //2. 创建FileReader流对象，将File类的对象作为参数传递到FileReader的构造器中
            fr = new FileReader(file);
            //3. 通过相关流的方法，读取文件中的数据
            /*
             * read():每次从对接的文件中读取一个字符。并将此字符返回。
             * 如果返回值为-1,则表示文件到了末尾，可以不再读取。
             * */
//            int data = fr.read();
//            while(data != -1){
//                System.out.print((char)data);
//                data = fr.read();
//            }

            int data;
            while ((data = fr.read()) != -1) {
                System.out.println((char) data);
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4. 关闭相关的流资源，避免出现内存泄漏
            try {
                if (fr != null)
                    fr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    //实现方式3：调用read(char[] cbuf),每次从文件中读取多个字符
    @Test
    public void test3() {
        FileReader fr = null;
        try {
            //1. 创建File类的对象，对应着物理磁盘上的某个文件
            File file = new File("hello.txt");
            //2. 创建FileReader流对象，将File类的对象作为参数传递到FileReader的构造器中
            fr = new FileReader(file);
            //3. 通过相关流的方法，读取文件中的数据
            char[] cbuf = new char[5];
            /*
             * read(char[] cbuf) : 每次将文件中的数据读入到cbuf数组中，并返回读入到数组中的
             * 字符的个数。
             * */
            int len; //记录每次读入的字符的个数
            while ((len = fr.read(cbuf)) != -1) {
                //处理char[]数组即可
                //错误：
//                for(int i = 0;i < cbuf.length;i++){
//                    System.out.print(cbuf[i]);
//                }
                //错误：
//                String str = new String(cbuf);
//                System.out.print(str);
                //正确：
//                for(int i = 0;i < len;i++){
//                    System.out.print(cbuf[i]);
//                }
                //正确：
                String str = new String(cbuf, 0, len);
                System.out.print(str);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4. 关闭相关的流资源，避免出现内存泄漏
            try {
                if (fr != null)
                    fr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

不同实现方式的类比：

3.2.2 FileWriter

java.io.FileWriter 类用于写出字符到文件，构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。

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。

FileWriter(File file,boolean append)：创建一个新的 FileWriter，指明是否在现有文件末尾追加内容。

举例：

public class FWWrite {
    //注意：应该使用try-catch-finally处理异常。这里出于方便阅读代码，使用了throws的方式
    @Test
    public void test01()throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw = new FileWriter(new File("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。
    
        //关闭资源
        fw.close();
    }
  //注意：应该使用try-catch-finally处理异常。这里出于方便阅读代码，使用了throws的方式
    @Test
    public void test02()throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw = new FileWriter(new File("fw.txt"));
        // 字符串转换为字节数组
        char[] chars = "尚硅谷".toCharArray();

        // 写出字符数组
        fw.write(chars); // 尚硅谷

        // 写出从索引1开始，2个字符。
        fw.write(chars,1,2); // 硅谷

        // 关闭资源
        fw.close();
    }
  //注意：应该使用try-catch-finally处理异常。这里出于方便阅读代码，使用了throws的方式
    @Test
    public void test03()throws IOException {
        // 使用文件名称创建流对象
        FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
        // 字符串
        String msg = "尚硅谷";

        // 写出字符数组
        fw.write(msg); //尚硅谷

        // 写出从索引1开始，2个字符。
        fw.write(msg,1,2);  // 硅谷

        // 关闭资源
        fw.close();
    }
    
    @Test
    public void test04(){
        FileWriter fw = null;
        try {
            //1. 创建File的对象
            File file = new File("personinfo.txt");
            //2. 创建FileWriter的对象，将File对象作为参数传递到FileWriter的构造器中
            //如果输出的文件已存在，则会对现有的文件进行覆盖
            fw = new FileWriter(file);
//            fw = new FileWriter(file,false);
            //如果输出的文件已存在，则会在现有的文件末尾写入数据
//            fw = new FileWriter(file,true);

            //3. 调用相关的方法，实现数据的写出操作
            //write(String str) / write(char[] cbuf)
            fw.write("I love you,");
            fw.write("you love him.");
            fw.write("so sad".toCharArray());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //4. 关闭资源，避免内存泄漏
            try {
                if (fw != null)
                    fw.close();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
    }
}

3.2.3 小结

① 
因为出现流资源的调用，为了避免内存泄漏，需要使用try-catch-finally处理异常

② 
对于输入流来说，File类的对象必须在物理磁盘上存在，否则执行就会报FileNotFoundException。如果传入的是一个目录，则会报IOException异常。

对于输出流来说，File类的对象是可以不存在的。
   > 如果File类的对象不存在，则可以在输出的过程中，自动创建File类的对象
   > 如果File类的对象存在，
      > 如果调用FileWriter(File file)或FileWriter(File file,false)，输出时会新建File文件覆盖已有的文件
      > 如果调用FileWriter(File file,true)构造器，则在现有的文件末尾追加写出内容。

3.3 关于flush（刷新）

因为内置缓冲区的原因，如果FileWriter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。

flush() ：刷新缓冲区，流对象可以继续使用。
close() ：先刷新缓冲区，然后通知系统释放资源。流对象不可以再被使用了。

注意：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。

举例：

public class FWWriteFlush {
    //注意：应该使用try-catch-finally处理异常。这里出于方便阅读代码，使用了throws的方式
    @Test
    public void test() 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();
    }
}

4. 节点流之二：FileInputStream\FileOutputStream

如果我们读取或写出的数据是非文本文件，则Reader、Writer就无能为力了，必须使用字节流。

4.1 InputStream和OutputStream

4.1.1 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。

public int read()：从输入流读取一个字节。返回读取的字节值。虽然读取了一个字节，但是会自动提升为int类型。如果已经到达流末尾，没有数据可读，则返回-1。
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。每次最多读取b.length个字节。返回实际读取的字节个数。如果已经到达流末尾，没有数据可读，则返回-1。

public int read(byte[] b,int off,int len)：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，从b[off]开始存储，每次最多读取len个字节。返回实际读取的字节个数。如果已经到达流末尾，没有数据可读，则返回-1。

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。

说明：close()方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

4.1.2 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 write(int b) ：将指定的字节输出流。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。
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 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 close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。

说明：close()方法，当完成流的操作时，必须调用此方法，释放系统资源。

4.2 FileInputStream 与 FileOutputStream

4.2.1 FileInputStream

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

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。

举例：

//read.txt文件中的内容如下：
abcde

读取操作

public class FISRead {
    //注意：应该使用try-catch-finally处理异常。这里出于方便阅读代码，使用了throws的方式
    @Test
    public void test() 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();
        /*
        文件内容：abcde
        输出结果：
        a
        b
        c
        d
        e
        -1
         */
    }

    @Test
    public void test02()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();
    }
  
    @Test
    public void test03()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
        最后错误数据`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
         */
    }

    @Test
    public void test04()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
         */
    }
}

4.2.2 FileOutputStream

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

public FileOutputStream(File file)：创建文件输出流，写出由指定的 File对象表示的文件。
public FileOutputStream(String name)：创建文件输出流，指定的名称为写出文件。

public FileOutputStream(File file, boolean append)：创建文件输出流，指明是否在现有文件末尾追加内容。

举例：

package com.atguigu.fileio;

import org.junit.Test;

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FOSWrite {
    //注意：应该使用try-catch-finally处理异常。这里出于方便阅读代码，使用了throws的方式
    @Test
    public void test01() 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
        fos.write(98); // 写出第2个字节
        fos.write(99); // 写出第3个字节
        // 关闭资源
        fos.close();
      /*  输出结果：abc*/
    }

    @Test
    public void test02()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();
    }
    //这段程序如果多运行几次，每次都会在原来文件末尾追加abcde
    @Test
    public void test03()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();
        fos.write(b);
        // 关闭资源
        fos.close();
    }
    
    //使用FileInputStream\FileOutputStream，实现对文件的复制
    @Test
    public void test05() {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            //1. 造文件-造流
            //复制图片：成功
//            fis = new FileInputStream(new File("pony.jpg"));
//            fos = new FileOutputStream(new File("pony_copy1.jpg"));

            //复制文本文件：成功
            fis = new FileInputStream(new File("hello.txt"));
            fos = new FileOutputStream(new File("hello1.txt"));

            //2. 复制操作（读、写）
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;//每次读入到buffer中字节的个数
            while ((len = fis.read(buffer)) != -1) {
                fos.write(buffer, 0, len);
//                String str = new String(buffer,0,len);
//                System.out.print(str);
            }
            System.out.println("复制成功");
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            //3. 关闭资源
            try {
                if (fos != null)
                    fos.close();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
            try {
                if (fis != null)
                    fis.close();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }

    }
}

4.3 练习

**练习：**实现图片加密操作。

提示：

/**
 * @author 尚硅谷-宋红康
 * @create 8:59
 */
public class FileSecretTest {
    /*
    * 图片的加密
    * */
    @Test
    public void test1(){
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            File file1 = new File("pony.jpg");
            File file2 = new File("pony_secret.jpg");
            fis = new FileInputStream(file1);
            fos = new FileOutputStream(file2);

            //方式1：每次读入一个字节，效率低
//            int data;
//            while((data = fis.read()) != -1){
//                fos.write(data ^ 5);
//            }
            //方式2：每次读入一个字节数组，效率高
            int len;
            byte[] buffer = new byte[1024];
            while((len = fis.read(buffer)) != -1){

                for(int i = 0;i < len;i++){
                    buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);
                }

                fos.write(buffer,0,len);

            }


            System.out.println("加密成功");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {

            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    /*
     * 图片的解密
     * */
    @Test
    public void test2(){
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            File file1 = new File("pony_secret.jpg");
            File file2 = new File("pony_unsecret.jpg");
            fis = new FileInputStream(file1);
            fos = new FileOutputStream(file2);

            //方式1：每次读入一个字节，效率低
//            int data;
//            while((data = fis.read()) != -1){
//                fos.write(data ^ 5);
//            }
            //方式2：每次读入一个字节数组，效率高
            int len;
            byte[] buffer = new byte[1024];
            while((len = fis.read(buffer)) != -1){

                for(int i = 0;i < len;i++){
                    buffer[i] = (byte) (buffer[i] ^ 5);
                }

                fos.write(buffer,0,len);

            }

            System.out.println("解密成功");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {

            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

Java-File类与IO流（1）