Java开发从入门到精通（二十）：Java的面向对象编程OOP：IO流文件操作的读取和写入

Java大数据开发和安全开发

  • （一）Java的IO流文件读写
    • 1.1 IO流前置知识
      • 1.1.1 ASCII字符集
      • 1.1.2 GBK字符集
      • 1.1.3 Unicode字符集
      • 1.1.4 UTF-8字符集
      • 1.1.4 Java的编码解码
    • 1.2 IO流的基础知识
      • 1.2.1 认识I0流
      • 1.2.2 应用场景
      • 1.2.3 如何学I0流
        • 1.2.3.1 先搞清楚I0流的分类、体系：
        • 1.2.3.1 再挨个学习每个I0流的作用、用法。
          • 1.2.3.1 字节流的用法
            • 1.2.3.1.1 FilelnputStream文件字节输入流:每次读取一个字节
            • 1.2.3.1.2 FilelnputStream文件字节输入流:每次读取多个字节
            • 1.2.3.1.3 FilelnputStream文件字节输入流:一次读取完全部字节
            • 1.2.3.1.4 FileOutputstream文件字节输出流:写字节出去
            • 1.2.3.1.5 案例:文件复制

（一）Java的IO流文件读写

1.1 IO流前置知识

字符集、UTF-8、GBK、ASCII、乱码问题、编码和解码等

1.1.1 ASCII字符集

美国人发明了计算机以后就把自己的字符录入到系统中，也就是英文、数字、标点、特殊符号，但是计算机只能识别0、1，所以为了能使用这些字符，美国人发明了ASCII 将所用到字符编写为特定的编号，从0-127 ，这些被称为码点 然后把ASCII通过编码的方式写进计算机，也就是将编号0-127转换成二进制数表示，不够的补0，使用了一个字节来存储，

  • 标准ASCII字符集 ASCll(American standard Code for Information Interchange):美国信息交换标准代码，包括了英文、符号等
  • 标准ASCII使用1个字节存储一个字符，首尾是0，总共可表示128个字符

在这里插入图片描述

1.1.2 GBK字符集

GBK(汉字内码扩展规范，国标)
随着计算机的普及，中国将自己的字符编写成GBK汉字编码字符集，包含了2万多个汉字等字符，GBK中一个中文字符编码成两个字节的形式存储。
注意:GBK兼容了ASCII字符集。

在这里插入图片描述
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ASCII首字节是0 GBK首字节是1

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1.1.3 Unicode字符集

Unicode字符集(统一码，也叫万国码)
Unicode是国际组织制定的，可以容纳世界上所有文字、符号的字符集。
UTF-32 有容乃大，使用4个字节表示一个字符
不被使用的原因是比较奢侈！占存储空间，通信效率变低

1.1.4 UTF-8字符集

  • 国际组织制定重新制定的，是Unicode字符集的一种编码方案，采取可变长编码方案，共分四个长度区:1个字节，2个字节，3个字节，4个字节
  • 英文字符、数字等只占1个字节(兼容标准ASCII编码)，汉字字符占用3个字节
    在这里插入图片描述
    注意:技术人员在开发时都应该使用UTF-8编码!

要点记忆部分：

  • ASCII字符集:只有英文、数字、符号等，占1个字节
  • GBK字符集:汉字占2个字节，英文、数字占1个字节
  • UTF-8字符集:汉字占3个字节，英文、数字占1个字节

注意1:字符编码时使用的字符集，和解码时使用的字符集必须一致，否则会出现乱码
注意2:英文，数字一般不会乱码，因为很多字符集都兼容了ASCII编码

在这里插入图片描述

1.1.4 Java的编码解码

  • 编码:把字符按照指定字符集编码成字节。

在这里插入图片描述

  • 解码:把字节按照指定字符集解码成字符。

在这里插入图片描述

import java.util.Arrays;public class ZiFu {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、编码String data ="a我b";byte[] bytes = data.getBytes();// 默认是按照平台字符集(UTF-8)进行编码的。System.out.println(Arrays.toString(bytes));// 按照指定字符集进行编码。byte[] bytes1 = data.getBytes(  "GBK");System.out.println(Arrays.toString(bytes1));// 2、解码String s1= new String(bytes);// 按照平台默认编码(UTF-8)解码System.out.println(s1);// 按照指定字符集进行解码。String s2 =new String(bytes1,"GBK");System.out.println(s2);}
}

1.2 IO流的基础知识

1.2.1 认识I0流

IO流概述

  • I指Input，称为输入流:负责把数据读到内存中去
  • 0指Output，称为输出流:负责写数据出去
    在这里插入图片描述

1.2.2 应用场景

在这里插入图片描述

1.2.3 如何学I0流

1.2.3.1 先搞清楚I0流的分类、体系：
  • I0流的分类

在这里插入图片描述
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总结流的四大类：

  • 字节输入流:以内存为基准，来自磁盘文件/网络中的数据以字节的形式读入到内存中去的流
  • 字节输出流:以内存为基准，把内存中的数据以字节写出到磁盘文件或者网络中去的流。
  • 字符输入流:以内存为基准，来自磁盘文件/网络中的数据以字符的形式读入到内存中去的流。
  • 字符输出流:以内存为基准，把内存中的数据以字符写出到磁盘文件或者网络介质中去的流。

Java.io包下

  • I0流的体系
    在这里插入图片描述
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1.2.3.1 再挨个学习每个I0流的作用、用法。
1.2.3.1 字节流的用法
1.2.3.1.1 FilelnputStream文件字节输入流:每次读取一个字节

FilelnputStream(文件字节输入流)
作用:以内存为基准，可以把磁盘文件中的数据以字节的形式读入到内存中去
在这里插入图片描述
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import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;public class FileInputTest {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、创建文件字节输入流管道，与源文件接通。// InputStream is = new FileInputStream(new File("file-io-app\\src\\itheima01.txt"))// 简化写法:推荐使用。InputStream is = new FileInputStream(("file-io-app\\src\\itheima1.txt"));//2、开始读取文件的字节数据。// public int read():每次读取一个字节返回，如果没有数据了，返回-1.int b1 = is.read();System.out.println((char)b1);int b2 = is.read();System.out.println((char)b2);int b3 = is.read();System.out.println(b3);// 3、使用循环改造上述代码int b;// 用于记住读取的字节。while((b=is.read())!= -1) {System.out.print((char) b);}// 读取数据的性能很差!// 读取汉字输出会乱码!!无法避免的!!// 流使用完毕之后，必须关闭!释放系统资源!2is.close();}
}
1.2.3.1.2 FilelnputStream文件字节输入流:每次读取多个字节
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;public class FileInputTest {public static void main(String[] args) throws Exception {InputStream is =new FileInputStream("/1.txt");// 2、开始读取文件中的字节数据:每次读取多个字节。// public int read(byte b[])throws IOException// 每次读取多个字节到字节数组中去，返回读取的字节数量，读取完毕会返回-1.byte[] buffer = new byte[3];int len = is.read(buffer);String rs=new String(buffer);System.out.println(rs);System.out.println("当次读取的字节数量:"+ len);// buffer = [abc]// buffer = [66c]int len2 = is.read(buffer);// 注意:读取多少，倒出多少。String rs2 = new String(buffer,0,len2);System.out.println(rs2);System.out.println("当次读取的字节数量:"+ len2);int len3 = is.read(buffer);System.out.println(len3);//-1}
}

优化代码

public class FileInputTest {public static void main(String[] args) throws Exception {InputStream is =new FileInputStream("lianxi\\src\\com\\qianxin\\file\\1.txt");// 2、开始读取文件中的字节数据:每次读取多个字节。// public int read(byte b[])throws IOException// 每次读取多个字节到字节数组中去，返回读取的字节数量，读取完毕会返回-1.// 3、使用循环改造。byte[] buffer = new byte[3];int len;// 记住每次读取了多少个字节。abc 66while((len=is.read(buffer))!=-1) {// 注意:读取多少，倒出多少。String rs = new String(buffer, 0, len);System.out.print(rs);}is.close();// 关闭流// 性能得到了明显的提升!!// 这种方案也不能避免读取汉字输出乱码的问题!!}
}
  • 使用FilelnputStream每次读取多个字节，读取性能得到了提升，但读取汉字输出还是会乱码
1.2.3.1.3 FilelnputStream文件字节输入流:一次读取完全部字节

方式一:自己定义一个字节数组与被读取的文件大小一样大，然后使用该字节数组，一次读完文件的全部字节。
在这里插入图片描述

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;public class FileInputTest {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、一次性读取完文件的全部字节到一个字节数组中去。// 创建一个字节输入流管道与源文件接通InputStream is =new FileInputStream("lianxi\\src\\com\\qianxin\\file\\1.txt");// 2、准备一个字节数组，大小与文件的大小正好一样大。File f = new File("lianxi\\src\\com\\qianxin\\file\\1.txt");long size = f.length();byte[] buffer =new byte[(int) size];int len = is.read(buffer);System.out.println(new String(buffer));System.out.println(size);System.out.println(len);}
}

lianxi\src\com\qianxin\file\1.txt 内容

public class FileInputTest {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、一次性读取完文件的全部字节到一个字节数组中去。// 创建一个字节输入流管道与源文件接通
public class FileInputTest {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、一次性读取完文件的全部字节到一个字节数组中去。// 创建一个字节输入流管道与源文件接通
public class FileInputTest {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、一次性读取完文件的全部字节到一个字节数组中去。// 创建一个字节输入流管道与源文件接通
public class FileInputTest {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、一次性读取完文件的全部字节到一个字节数组中去。// 创建一个字节输入流管道与源文件接通
public class FileInputTest {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、一次性读取完文件的全部字节到一个字节数组中去。// 创建一个字节输入流管道与源文件接通
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方式二:Java官方为InputStream提供了如下方法，可以直接把文件的全部字节读取到一个字节数组中返回。
在这里插入图片描述

import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;public class FileInputTest {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、一次性读取完文件的全部字节到一个字节数组中去。// 创建一个字节输入流管道与源文件接通InputStream is =new FileInputStream("lianxi\\src\\com\\qianxin\\file\\1.txt");byte[] buffer = is.readAllBytes();System.out.println(new String(buffer));is.close();}
}

1、直接把文件数据全部读取到一个字节数组可以避免乱码，是否存在问题?

  • 如果文件过大，创建的字节数组也会过大，可能引起内存溢出，
  • 字符流：读写文本内容更适合用
  • 字节流：适合做数据的转移，如:文件复制等
1.2.3.1.4 FileOutputstream文件字节输出流:写字节出去

FileOutputstream(文件字节输出流)
作用:以内存为基准，把内存中的数据以字节的形式写出到文件中去。
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.OutputStream;public class FileInputTest {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、一次性读取完文件的全部字节到一个字节数组中去。// 创建一个字节输入流管道与源文件接通OutputStream os = new FileOutputStream("lianxi\\src\\com\\qianxin\\file\\1.txt");// 2、开始写字节数据出去了os.write(97); //97就是一个字节，代表aos.write('b'); //'b'也是一个字节os.write('磊');// [ooo]默认只能写出去一个字节byte[] bytes ="我爱你中国abc".getBytes();os.write(bytes);os.write(bytes,0,15);os.close();//关闭流}
}

写入文件不覆盖之前的内容

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.OutputStream;public class FileInputTest {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、一次性读取完文件的全部字节到一个字节数组中去。// 创建一个字节输入流管道与源文件接通OutputStream os = new FileOutputStream("lianxi\\src\\com\\qianxin\\file\\1.txt",true);// 2、开始写字节数据出去了os.write(97); //97就是一个字节，代表aos.write('b'); //'b'也是一个字节os.write('磊');// [ooo]默认只能写出去一个字节byte[] bytes ="我爱你中国abc".getBytes();os.write(bytes);os.write(bytes,0,15);// 换行符os.write("\r\n".getBytes());os.close();//关闭流}
}
1.2.3.1.5 案例:文件复制

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