Java I/O 概述---文件读写总结

以前写Java读写文件的代码，基本上都是到处拷贝，没有深入研究过。以至于有段时间都搞不清楚，使用完一个File对象时候，要不要close。最近写了一些代码也看了一些文章，现在把掌握的I/O知识梳理一下，以备有序补充扩展。

一、Java I/O概述

先放一张图，对Java I/O有个总统的认识。从这张图可以很清楚的看清Java I/O的整体情况。大的方面分两类：字节流和字符流。然后就是输入和输出。

1.1 什么是流

记得当初上学的时候，第一次遇到stream的概念就懵了。什么是流？现在好像也不是很明白。现留着吧，占个坑，等明白了再补。

1.2 字节流和字符流

字符流：一般文本文件中存放都是有明确含义的，可供人阅读理解的字符（char）。使用程序读取文件的就希望可以按照字符逐个读取。

字节流：图片、视频文件中存储的都是二进制的字节（byte）。直观的想法，读取的时候当前是按照byte逐个读取。



不管是文本、还是图书、视频最终在磁盘上的时候都是按照byte存储的。因此，可以想象Java要提供基于字符流的机制，就要处理字节和字符的相互转化，这里又涉及字符集合字符编码的问题。

1.3 输出和输出

这个问题看着简单，可是又很长一段时间都没搞清楚。这里的根本问题就是以谁作为参考。参考系定了，input、output就不会搞混了。

Java中的输入输出都是以内存为参考的，即往内存里写，叫输入（input）；从内存里读，叫输出（output）。至于为什么以内存为参考，我的理解是内存是与计算（即CPU）强相关的，最终的目录是以计算为核心，也就是以处理问题为核心。

二、I/O的使用的文件读写

字符流（FileReader和FileWriter）

public static void copyByChar()
{
FileReader fileReader = null;
FileWriter fileWriter = null;

try
{
fileReader = new FileReader(DATA_FILE_NAME);
fileWriter = new FileWriter(OUTPUT_FILE_NAME);

int value;
while((value = fileReader.read()) != -1)
{
System.out.println(value);
fileWriter.write(value);
}
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{
try
{
fileReader.close();
fileWriter.close();
}
catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}

FileReader和FileWriter的基本使用很简单，上面是简单的实例代码。我以前的疑惑是：创建FileReader对象的时候到底要不要创建File对象？因为创建FileReader对象的时候有下面两张方式：

FileReader fileReaderByStream = new FileReader("d:\\test.txt");
FileReader fileReaderByFile = new FileReader(new File("d:\\test.txt"));

是不是传入字符串就不用创建对象，效率更高呢？看了JDK源码终于知道，其实是一样的。直接传入字符传的时候，Java内部其实会new一个File对象的。

字节流（FileInputStream和FileOutputStream）

public static void copyByByte()
{
FileInputStream inStream = null;
FileOutputStream outStream = null;

try
{
inStream = new FileInputStream(DATA_FILE_NAME);
outStream = new FileOutputStream(OUTPUT_FILE_NAME);

int value;
while((value = inStream.read()) != -1)
{
System.out.print(value);
outStream.write(value);
}
}
catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{
try
{
inStream.close();
outStream.close();
}
catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}

FileInputStream和FileOutputStream基本用法也很简单，下面是实例代码。

带缓冲的读写（BufferedReader/BufferWriter/BufferInputStream/BufferedOutputStream）

读写磁盘是比较耗时的操作，试想如果每次读写一个字节或字符都进行一次磁盘I/O，那性能一定低的吓人。比较直观的方法当然是，一次读写一批数据。Buffered就是用来解决这个问题的。

BufferedReader/BufferWriter对应FileReader/FileWriter

BufferedInputStream/BufferedOutputStream对应FileInputStream/FileOutputStream

基本用法，如实例代码。

public static void copyWithBuffer()
{
BufferedReader bufferedReader = null;
BufferedWriter bufferedWriter = null;

try
{
bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(DATA_FILE_NAME));
bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(OUTPUT_FILE_NAME));

int value;
while((value = bufferedReader.read()) != -1)
{
System.out.println(value);
bufferedWriter.write(value);
}
}
catch(Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{
try
{
bufferedReader.close();
bufferedWriter.close();
}
catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}

BufferedReader是如何实现缓冲的呢？也就是按块读取。内部使用了一个byte数组，数组大小默认为8192。每次从磁盘读取多个字节，内部做标记，如果读完了，则进行读取。另外，讲的Java I/O的时候，一般都会讲的装饰模式。太多了，后面再补吧。

流的关闭：

基本原则，谁申请、谁关闭。

Properties props = new Properties();
try
{
props.load(new FileInputStream("message.properties"));
//omitted.
}
catch (Exception ex) {}

例如：Properties.load如果传入的是一个inputStream，谁来负责关闭它？

props.load是不会关闭流的，因此应该由流的创建者来关闭。

// create and load default properties
Properties defaultProps = new Properties();
FileInputStream in = new FileInputStream("defaultProperties");
defaultProps.load(in);
in.close();

参考文章：

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/io/

http://davidisok.iteye.com/blog/2106489

http://stackoverflow.com/questions/3991577/closing-java-inputstreams