Java IO入門

Posted on 2020-02-122020-02-12 by admin

我們從兩個方面來理解Java IO，數據源（流）、數據傳輸，即IO的核心就是對數據源產生的數據進行讀寫並高效傳輸的過程。

一. 數據源（流）

數據源可以理解為水源，指可以產生數據的事物，如硬盤（文檔、數據庫等文件…）、網絡（填寫的form表單、物聯感知信息..），在Java中有對文件及文件夾操作的類File，常用的文件方法如下：

public static void printFileDetail(File file) throws IOException {
    System.out.println("文件是否存在：" + file.exists());
    if(!file.exists()){
        System.out.println("創建文件：" + file.getName());
        file.createNewFile();
    }
    if(file.exists()){
        System.out.println("是否為文件：" + file.isFile());
        System.out.println("是否為文件夾：" + file.isDirectory());
        System.out.println("文件名稱：" + file.getName());
        System.out.println("文件構造路徑：" + file.getPath());
        System.out.println("文件絕對路徑：" + file.getAbsolutePath());
        System.out.println("文件標準路徑：" + file.getCanonicalPath());
        System.out.println("文件大小：" + file.length());
        System.out.println("所在文件夾路徑：" + file.getParentFile().getCanonicalPath());
        System.out.println("設置為只讀文件：" + file.setReadOnly());
    }
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
    File file = new File("./遮天.txt");
    printFileDetail(file);
}

結果如下：

文件是否存在：false
創建文件：遮天.txt
是否為文件：true
是否為文件夾：false
文件名稱：遮天.txt
文件構造路徑：.\遮天.txt
文件絕對路徑：E:\idea-work\javase-learning\.\遮天.txt
文件標準路徑：E:\idea-work\javase-learning\遮天.txt
文件大小：0
所在文件夾路徑：E:\idea-work\javase-learning
設置為只讀文件：true

二. 數據傳輸

數據傳輸的核心在於傳輸數據源產生的數據，Java IO對此過程從兩方面進行了考慮，分別為輸入流和輸出流，輸入流完成外部數據向計算機內存寫入，輸出流則反之。

而針對輸入流和輸出流，Java IO又從字節和字符的不同，再次細分了字節流和字符流。

說明：Java中最小的計算單元是字節，沒有字符流也能進行IO操作，只是因為現實中大量的數據都是文本字符數據，基於此單獨設計了字符流，使操作更簡便。

4個頂層接口有了，接下來Java IO又從多種應用場景（包括了基礎數據類型、文件、數組、管道、打印、序列化）和傳輸效率（緩衝操作）進行了考慮，提供了種類眾多的Java IO流的實現類，看下圖：

當然我們不用都記住，而實際在使用過程中用的最多的還是文件類操作、轉換類操作、序列化操作，當然在此基礎上我們可以使用Buffered來提高效率（Java IO使用了裝飾器模式）。下面我們通過文件拷貝來簡單說明一下主要類的使用

    /**
     * 文件拷貝（所有文件，文檔、視頻、音頻、可執行文件...），未使用緩衝
     * @param sourceFileName 源文件路徑
     * @param targetFileName 拷貝后目標文件路徑
     * @throws IOException IO異常
     */
    public static void slowlyCopyFile(String sourceFileName, String targetFileName) throws IOException{
        //獲取字節輸入流
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(sourceFileName);
        //File targetFile = new File(targetFileName);
        //獲取字節輸出流
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(targetFileName);
        byte[] bytes = new byte[1024];
        //當為-1時說明讀取到最後一行了
        while ((fileInputStream.read(bytes)) != -1) {
            fileOutputStream.write(bytes);
        }
        fileInputStream.close();
        fileOutputStream.close();
    }
    
    /**
     * 文件拷貝（所有文件，文檔、視頻、音頻、可執行文件...），使用緩衝
     * @param sourceFileName 源文件路徑
     * @param targetFileName 拷貝后目標文件路徑
     * @throws IOException IO異常
     */
    public static void fastCopyFile(String sourceFileName, String targetFileName) throws IOException{
        //獲取字節輸入流
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(sourceFileName);
        //緩衝字節輸入流
        BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(fileInputStream);
        //獲取字節輸出流
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(targetFileName);
        //緩衝字節輸出流
        BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
        byte[] bytes = new byte[1024];

        //當為-1時說明讀取到最後一行了
        while ((bufferedInputStream.read(bytes)) != -1) {
            bufferedOutputStream.write(bytes);
        }
        bufferedOutputStream.flush();
        bufferedInputStream.close();
        fileInputStream.close();
        bufferedOutputStream.close();
        fileOutputStream.close();
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        //文件215M
        slowlyCopyFile("D:\\Download\\jdk-8u221.exe","D:\\jdk-8u221.exe");//執行：1938ms
        fastCopyFile("D:\\Download\\jdk-8u221.exe","D:\\jdk-8u221.exe");//執行：490ms
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - startTime);
    }

    /**
     * 文本文件拷貝，不使用緩衝
     * @param sourceFileName 源文件路徑
     * @param targetFileName 拷貝后目標文件路徑
     * @throws IOException IO異常
     */
    public static void slowlyCopyTextFile(String sourceFileName, String targetFileName) throws IOException {
        FileReader fileReader = new FileReader(sourceFileName);
        FileWriter fileWriter = new FileWriter(targetFileName);
        int c;
        while ((c = fileReader.read()) != -1) {
            fileWriter.write((char)c);
        }
        fileReader.close();
        fileWriter.close();
    }

    /**
     * 文本文件拷貝，使用緩衝
     * @param sourceFileName 源文件路徑
     * @param targetFileName 拷貝后目標文件路徑
     * @throws IOException IO異常
     */
    public static void fastCopyTextFile(String sourceFileName, String targetFileName) throws IOException {
        FileReader fileReader = new FileReader(sourceFileName);
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
        FileWriter fileWriter = new FileWriter(targetFileName);
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(fileWriter);
        String str;
        while ((str = bufferedReader.readLine()) != null) {
            bufferedWriter.write(str + "\n");
        }
        bufferedReader.close();
        fileReader.close();
        bufferedWriter.close();
        fileWriter.close();
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        //文件30M
        slowlyCopyTextFile("D:\\Download\\小說合集.txt","D:\\小說合集.txt");//3182ms
        fastCopyTextFile("D:\\Download\\小說合集.txt","D:\\小說合集.txt");//1583ms
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - startTime);
    }

三. 總結

本文主要對Java IO相關知識點做了結構性梳理，包括了Java IO的作用，數據源File類，輸入流，輸出流，字節流，字符流，以及緩衝流，不同場景下的更細化的流操作類型，同時用了一個文件拷貝代碼簡單地說明了主要的流操作，若有不對之處，請批評指正，望共同進步，謝謝！。

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一. 數據源（流）

二. 數據傳輸

三. 總結

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