Java IO流详解（三）——字节流InputStream和OutPutStream

       我们都知道在计算机中，无论是文本、图片、音频还是视频，所有的文件都是以二进制（字节）形式存在的，IO流中针对字节的输入输出提供了一系列的流，统称为字节流。字节流是程序中最常用的流。在JDK中，提供了两个抽象类InputStream和OutputStream，它们是字节流的顶级父类，所有的字节输入流都继承自InputStream，所有的字节输出流都继承自OutputStream。既然二者是抽象类，那么就不能实例化，都是依赖于具体继承它们的子类去实现。但二者抽象类中也包含它们各自的方法，如果我们先了解清楚抽象类中每一个方法的含义，那么对于后续具体的子类将会有非常大的帮助。

1、字节输入流InputStream

    InputStream是所有字节输入流的父类，定义了所有字节输入流都具有的共同特征。其内部提供的方法如下：

   上图中重载的三个read()方法都是用来读数据的。

• int read()：每次读取一个字节，返回读取到的字节。
• int read(byte[] b)：每次读取 b 数组长度的字节数，然后返回读取的字节，读到末尾时返回-1。
• int read(byte[] b,int off,int len)：每次读取 b 数组长度的字节数，从数组b 的索引为off 的位置开始，长度为len个字节。

其中InputStream的子类FileInputStream是专门用于读取文件中的数据，通过它将目标设备上的数据读入到程序。

  FileInputStream读入文件举例（读取的hello.txt文件内容是 ABCDEFGH）：

package com.thr;

import java.io.*;

/**
 * @author Administrator
 * @date 2020-02-21
 * @desc 字节输入流FileInputStream
 */
public class FileInputStreamTest {

    public static void main(String[] args)  {
        //定义输入流
        FileInputStream fis =null;
        try {
            //1、创建文件对象
            File file = new File("D:\IO\hello.txt");
            //2、创建输入流对象
            fis = new FileInputStream(file);
            //用定义字节数组，作为装字节数据的容器
            byte[] buffer =new byte[5];
            int len;//记录每次读取的字节个数
            System.out.println(fis.read(buffer));
            while ((len=fis.read(buffer))!=-1){
                //转成String型，否则输出ASCII码
                String str=new String(buffer,0,len);
                System.out.println(str);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //释放资源
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }
}
运行结果：
ABCDE
FGH

  如果我们在读取的hello.txt文件中添加几个中文字，再次用同样的代码来运行看一下会发生什么情况（hello.txt内容 ABCDEFGH中国人）：

  运行结果的截图：

   可以发现运行的结果出现了乱码，这是因为每次读取五个字符，而一个utf-8的中文则占了3个字节，而第二次读取的时候【中】这个字的字节数并没有读完，而【国】字全部读完了，所以【中】和【人】字都出现了乱码而【国】没有出现乱码。这里画个图好理解一点。

  为了避免可能出现的乱码，要么把 byte[] 数组容量增大，要么就使用字符输入输出流来处理(对于纯文本最好使用字符流)。

2、字节输出流OutputStream

    OutputStream是所有字节输出流的父类，定义了所有字节输出流都具有的共同特征。其内部提供的方法如下：

   上图中重载的三个write()方法都是用来写数据的。

• void write(int b)：把一个字节写入到文件中。
• void write(byte[] b)：把数组b 中的所有字节写入到文件中。
• void write(byte[] b,int off,int len)：把数组b 中的字节从 off 索引开始的 len 个字节写入到文件中。

其中OutputStream的子类FileOutputStream是门用于读出文件中的数据，通过它将数据从程序输出到目标设备。

    FileOutputStream输出文件举例：

package com.thr;

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

/**
 * @author Administrator
 * @date 2020-02-21
 * @desc 字节输出流FileOutputStream
 */
public class FileOutputStreamTest {

    public static void main (String[] args)  {
        //定义字节输出流
        FileOutputStream fos =null;
        try {

            //1、创建文件对象
            File file = new File("D:\IO\hello.txt");
            //2、创建输出流对象
            fos = new FileOutputStream(file);

            fos.write(97);
            //后面的 
表示回车换行
            fos.write("中国人!
".getBytes());
            //从索引2开始输出4个字节
            fos.write("ABCDEFGH".getBytes(),2,4);

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //释放资源
            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

       运行后结果是： a中国人!CDEF 。而如果我们多次运行测试代码会发现，每次运行完程序之后文件大小并没有改变，说明每次运行都创建了一次新的输出流对象，每次都清空目标文件中的数据。那么要如何才能保留目标文件中数据，还能继续追加新数据呢？其实很简单，如下两个FileOutputStream构造方法：

    public FileOutputStream(File file, boolean append)

    public FileOutputStream(String name, boolean append)

这两个构造方法，第二个参数中都需要传入一个boolean类型的值，true表示追加数据，false表示不追加也就是清空原有数据。

3、字节流拷贝文件

    在应用程序中，IO流通常都是成对出现的，即输入流和输出流一起使用。而文件的拷贝就需要通过输入流来读取文件中的数据，通过输出流将数据写入文件。

package com.thr;

import java.io.*;

/**
 * @author Administrator
 * @date 2020-02-21
 * @desc 将文件从D盘拷贝到C盘
 */
public class FileInputOutputStreamTest {
    public static void main(String[] args) {

        //定义输入流
        FileInputStream fis =null;
        //定义输出流
        FileOutputStream fos=null;

        //idea的try-catch快捷键Ctrl+Alt+T
        try {
            //创建文件对象
            File f1 = new File("D:\IO\1.jpg");
            File f2 = new File("C:\2.jpg");
            //创建输入输出流对象
            fis = new FileInputStream(f1);
            fos = new FileOutputStream(f2);
            //读取
            byte [] bytes = new byte[1024];
            int len;
            //读出
            while((len=fis.read(bytes))!=-1){
                fos.write(bytes, 0, len);
            }
            System.out.println("拷贝成功...");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            //释放
            try {
                fis.close();
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}