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【进阶篇-Day13：JAVA中IO流之字节缓冲流的介绍】

news 来源：原创 2024/9/20 21:55:04

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  • 1、IO流介绍
  • 2、IO流体系结构
    • 2.1 FileOutputStream 字节输出流
      • （1）字节输出流操作方法：
      • （2） 标准的关流代码：
    • 2.2 FileInputStream 字节输入流
      • （1）字节输入流操作方法：
    • 2.3 练习
  • 3、字节缓冲流
    • 3.1 字节缓冲流的使用：
    • 3.2 字节缓冲流的读写过程：
    • 3.3 案例：
      • 第一种：
      • 第二种：
      • 第三种：
      • 第四种：

1、IO流介绍

在这里插入图片描述

I就是input，即输入：从数据源读取数据。
O就是output，即输出：向数据目标写入数据。

2、IO流体系结构

在这里插入图片描述

2.1 FileOutputStream 字节输出流

（1）字节输出流操作方法：

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package com.itheima.stream.output;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class StreamOutputDemo1 {/*** 字节流写出数据：*     构造方法：*             1、public FileOutputStream(String name): 输出流关联文件，文件路径以字符串形式给出*             2、public FileOutputStream(File file): 输出流关联文件，文件路径以File形式给出**     成员方法：*             1、public void write(int i): 写出一个字节*             2、public void write(byte[] bys): 写出一个字节数组*     细节：*             输出流关联文件，文件如果不存在：会自动创建出来*                           如果文件存在：会清空现有的内容，然后再进行写入操作*                           如果就想要追加，那再FileOutputStream构造方法里的第二个参数传true即可*/public static void main(String[] args) throws IOException {//1、创建字节输出流对象，关联文件，第二个参数传true，表示文件内容追加写入，而非清空再写入FileOutputStream fos = new FileOutputStream("C:\\Users\\MSZ\\Desktop\\java_test\\dev\\A.txt", true);//2、写出数据fos.write(97);fos.write(98);fos.write(99);byte[] bytes = {97, 98, 99};//2.1 输出一个字节数组fos.write(bytes);//2.2 写出字节数组的一部分根据索引写入，如从1索引开始，到2索引结束fos.write(bytes, 1, 2);//2.3 如果要写出字符串,只需要调用字符串中的bytes方法即可,如下：fos.write("我想要变富裕".getBytes());//3、流对象使用完毕后需关闭fos.close();}
}

（2） 标准的关流代码：

上述代码中，我们将字节输出流的异常抛到上层调用方法里了，但一般我们需要使用try-catch来处理，下面来介绍：

在这里插入图片描述

package com.itheima.stream.output;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class StreamOutputDemo2 {/*** IO流的异常处理方式：jdk7版本之前*/public static void main(String[] args) {FileOutputStream fos = null;try {fos = new FileOutputStream("D:\\A.txt");fos.write("xxx".getBytes());System.out.println(10/0);//在关闭流之前如果有其他异常，那当前的try-catch就捕获不到了，因此关闭流放在finally里}catch (IOException e){e.printStackTrace();}finally {if (fos != null){try {fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
}

上面是jdk7之前的写法，写法很繁琐，所以后续的jdk7、jdk8使用了新的写法，如下：

在这里插入图片描述
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package com.itheima.stream.output;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class StreamOutputDemo3 {/*** IO流的异常处理方式：jdk7版本之后*/public static void main(String[] args) {    //只需要将需要关闭文件流的代码放入try的括号中即可，在运行过程中会自动调用close方法try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:\\A.txt")) {fos.write("xxx".getBytes());}catch (IOException e){throw new RuntimeException("我报错了。。。");}}
}

在这里插入图片描述

2.2 FileInputStream 字节输入流

（1）字节输入流操作方法：

在这里插入图片描述
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package com.itheima.stream.input;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;public class StreamInputDemo1 {/*** 字节流读取数据*     1、public int read():读取单个字节*         - 如果的读取完了，那么就会返回 -1**     2、public int read(byte[] bys):读取一个字节数组*         - 将读取到的字节，存入数组容器，返回读取到的有效字节个数*/public static void main(String[] args) {try (FileInputStream fis = new FileInputStream("C:\\Users\\MSZ\\Desktop\\java_test\\dev\\A.txt")) {//try()会自动调用fis.close()方法，切记切记//1、fis.read()方法每次读取一个字节，如果的读取完了，那么就会返回-1，因此我们可以使用-1来判断是不是读取完了int i;while ((i = fis.read()) != -1){System.out.println(i);}//2、fis.read(byte[] bys)方法将读取到的字节，存入数组容器，返回读取到的有效字节个数//2.1 准备一个数组，用于装字节byte[] bys = new byte[2];//2.2 读取数据，并返回有效字节数int len = fis.read(bys);System.out.println(Arrays.toString(bys));} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

如果定义的数组长单不够，继续读取的话，会出现如下效果：

在这里插入图片描述

可发现，最后两次有残留数据，如倒数第二行[101,100]中的100，倒数第一行的[101,100]。如何解决这个问题呢？
答：将读取出来的数据转换为字符串，使用下面的方法做转换：

在这里插入图片描述
因此，改造上述代码如下：

package com.itheima.stream.input;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;public class StreamInputDemo1 {/*** 字节流读取数据*     1、public int read():读取单个字节*         - 如果的读取完了，那么就会返回 -1**     2、public int read(byte[] bys):读取一个字节数组*         - 将读取到的字节，存入数组容器，返回读取到的有效字节个数*/public static void main(String[] args) {try (FileInputStream fis = new FileInputStream("C:\\Users\\MSZ\\Desktop\\java_test\\dev\\A.txt")) {//try()会自动调用fis.close()方法，切记切记//1、fis.read()方法每次读取一个字节，如果的读取完了，那么就会返回-1，因此我们可以使用-1来判断是不是读取完了
//            int i;
//            while ((i = fis.read()) != -1){
//                System.out.println(i);
//            }//2、fis.read(byte[] bys)方法将读取到的字节，存入数组容器，返回读取到的有效字节个数//2.1 准备一个数组，用于装字节byte[] bys = new byte[2];//2.2 循环读取数据，并转换成字符串int len;while ((len = fis.read(bys)) != -1){System.out.print(new String(bys, 0, len));//每次将有效长度的数组转换为字符串}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException(e);}}
}

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2.3 练习

在这里插入图片描述

package com.itheima.stream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class FileStreamTest1 {public static void main(String[] args) {try(FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\嘿嘿.png");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\嘿嘿.png")){//会自动调用close方法的//1、读入字节流int len;//每次读取的长度byte[] bys = new byte[1024];//每次读取的字节放在此数组while ((len = fis.read(bys)) != -1){//2、将每次读取的，写入字节流fos.write(bys, 0, len);}}catch (IOException e){throw new RuntimeException("读取或输出字节流报错" + e.getMessage());}}
}

3、字节缓冲流

上面我们为了提高读取效率，定义了一个数组，其实java中已经帮我们实现了这个功能，这就是字节缓冲流存在的意义，下面看怎么用的。

3.1 字节缓冲流的使用：

在这里插入图片描述

package com.itheima.stream;
import java.io.*;public class BufferedStreamDemo1 {/*** 字节缓冲流在源代码中内置了字节数组，可以提高读写效率* 字节缓冲输入流： public BufferedInputStream(InputStream in)* 字节缓冲输出流： public BufferedOutputStream(OutputStream out)*/public static void main(String[] args) throws IOException {mothed1();//抛出异常写法mothed2();//捕获异常写法}/*** 将异常传给调用他的地方*/private static void mothed1() throws IOException {//1、创建字节缓冲区输入流BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\嘿嘿.png"));//2、创建字节缓冲区输出流BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("E:\\嘿嘿.png"));//3、读取并写入int len;while ((len = bis.read()) != -1) {bos.write(len);//写入到bos指定的地方}//4、关闭流，注意：只需要关闭缓冲输入输出流即可bis.close();bos.close();}/*** try-catch捕获异常*/private static void mothed2() {//关闭流操作，自动在try()里已经实现了try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\嘿嘿.png"));BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("E:\\嘿嘿.png"))) {int len;while ((len = bis.read()) != -1){bos.write(len);//写入到bos指定的地方}} catch (IOException e) {throw new RuntimeException("报错了" + e.getMessage());}}
}

3.2 字节缓冲流的读写过程：

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3.3 案例：

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package com.itheima.stream;
import java.io.*;
public class BufferedStreamDemo {/*** 四种拷贝方法：*     1、普通流单个字节拷贝*     2、普通流 + 自定义数组拷贝*     3、缓冲流单个字节拷贝*     4、缓冲流 + 自定义数组拷贝*/public static void main(String[] args) throws IOException {long start = System.currentTimeMillis();
//        method1(); //24386000
//        method2(); //4208
//        method3(); //24386method4(); //3293long end = System.currentTimeMillis();System.out.println(end - start);}/*** 1、普通流单个字节拷贝*/public static void method1() throws IOException {//1、创建字节输入流FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\英雄联盟.mp4");//2、创建字节输出流FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\英雄联盟.mp4");//3、读取：每次读一个并写入一个int len;while ((len = fis.read()) != -1){fos.write(len);}//4、关闭流fis.close();fos.close();}/*** 2、普通流 + 自定义数组拷贝*/public static void method2() throws IOException {//1、创建字节输入流FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\英雄联盟.mp4");//2、创建字节输出流FileOutputStream fos = new FileOutputStream("E:\\英雄联盟.mp4");//3、读取：每次读一个数组的内容，并写入一个数组的内容byte[] bys = new byte[4096];int len;while ((len = fis.read(bys)) != -1){fos.write(bys, 0, len);}//4、关闭流fis.close();fos.close();}/*** 3、缓冲流单个字节拷贝*/public static void method3() throws IOException {//1、创建缓冲字节输入流BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\英雄联盟.mp4"));//2、创建缓冲字节输出流BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("E:\\英雄联盟.mp4"));//3、读取:int len;while ((len = bis.read()) != -1){bos.write(len);}//4、关闭流bis.close();bos.close();}/*** 4、缓冲流 + 自定义数组拷贝*/public static void method4() throws IOException {//1、创建缓冲字节输入流BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\英雄联盟.mp4"));//2、创建缓冲字节输出流BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("E:\\英雄联盟.mp4"));//3、读取:每次读一个数组的内容到缓冲内存中，并写入一个数组的内容到硬盘byte[] bys = new byte[4096];int len;while ((len = bis.read(bys)) != -1){bos.write(bys, 0, len);}//4、关闭流bis.close();bos.close();}
}

第一种：

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第二种：

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第三种：

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上述解释：

先从硬盘先直接读取了8192个字节，放入缓冲输入流的数组内存中，然后再一个一个地取出放入缓冲输出流的数组内存中，最后一次性写出8192个字节到硬盘。那这样为啥比一个一个的快呢？
答：因为一个一个的取是在内存中完成的，因此比方法一要快的多。

第四种：

在这里插入图片描述

那这四种方法在实际使用时怎么选择呢？
答：一般选择二或者四，因为这两种效率差不多，并且二代码更简洁，所以更推荐二。

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