Java：IO流之字节流InputStream、OutputStream详解

字节流：
(抽象基类)InputStream类(读)：
(抽象基类)OutputStream类(写)：

InputStream:
构造方法摘要
InputStream()

方法摘要
int available()
返回此输入流下一个方法调用可以不受阻塞地从此输入流读取（或跳过）的估计字节数。
void close()
关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。
void mark(int readlimit)
在此输入流中标记当前的位置。
boolean markSupported()
测试此输入流是否支持 mark 和 reset 方法。
abstract int read()
从输入流中读取数据的下一个字节。
int read(byte[] b)
从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在缓冲区数组 b 中。
int read(byte[] b, int off, int len)
将输入流中最多 len 个数据字节读入 byte 数组。
void reset()
将此流重新定位到最后一次对此输入流调用 mark 方法时的位置。
long skip(long n)
跳过和丢弃此输入流中数据的 n 个字节。
//例子1：

import java.io.*;
class FileInputStreamDemo
{
public static void main(String[] args)throws IOException
{
//读取该文件中的数据
FileInputStream fis = new FileInputStream("f:\\myfile\\fos.txt");
int b = 0;
while((b = fis.read())!=-1)
{
System.out.print((char)b);
}

//此处不适用于刷新，而是用于关闭资源
fis.close();
}
}

OutputStream:
构造方法摘要
OutputStream()

方法摘要
void close()
关闭此输出流并释放与此流有关的所有系统资源。
void flush()
刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节。
void write(byte[] b)
将 b.length 个字节从指定的 byte 数组写入此输出流。
void write(byte[] b, int off, int len)
将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此输出流。
abstract void write(int b)
将指定的字节写入此输出流。

//例子2：需求：想要操作图片数据，这时就要用到字节流。

import java.io.*;
class FileOutputStreamDemo
{
public static void main(String[] args)throws IOException
{
//创建字节流文件并写入数据
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("f:\\myfile\\fos.txt");
String str = "abcde";
byte b[] = str.getBytes();
fos.write(b);

//此处不适用于刷新，而是用于关闭资源
fos.close();
}
}

使用字节流读取文件中的数据有三种方式：
方法一：一个一个字节的读取；
方法二：先指定长度的数组，再将数据读读入数组，最后从数组中读出数据内容；
方法三：通过available()方法可以获取文件中数据的总个数，以此个数设置为数组长度刚刚好，剩下步骤与方法二相等。
//例子3：

import java.io.*;
class FileStream
{
public static void main(String[] args)throws IOException
{
//WriteFile();
ReadFile1();
ReadFile2();
ReadFile3();
}
public static void WriteFile()throws IOException
{
//创建字节流文件并写入数据
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("f:\\myfile\\fs.txt");
String str = "xyzabcd123";
byte b[] = str.getBytes();
fos.write(b);

//此处不适用于刷新，而是用于关闭资源
fos.close();
}

//方法一：一个一个字节的读取
public static void ReadFile1()throws IOException
{
//读取该文件中的数据
FileInputStream fis = new FileInputStream("f:\\myfile\\fs.txt");
int b = 0;
while((b = fis.read())!=-1)
{
System.out.println((char)b);
}

//此处不适用于刷新，而是用于关闭资源
fis.close();
}

//方法二：先指定长度的数组，再将数据读读入数组，最后从数组中读出数据内容。
public static void ReadFile2()throws IOException
{
//读取该文件中的数据
FileInputStream fis = new FileInputStream("f:\\myfile\\fs.txt");
byte[] buf = new byte[1024];
int num = 0;
while((num = fis.read(buf))!=-1)
{
System.out.println(new String(buf,0,num));
}

//此处不适用于刷新，而是用于关闭资源
fis.close();
}

//方法三：通过available()方法可以获取文件中数据的总个数，以此个数设置为数组长度刚刚好，剩下步骤与方法二相同。
public static void ReadFile3()throws IOException
{
//读取该文件中的数据
FileInputStream fis = new FileInputStream("f:\\myfile\\fs.txt");
byte[] buf = new byte[fis.available()];
fis.read(buf);
System.out.println(new String(buf));
//此处不适用于刷新，而是用于关闭资源
fis.close();
}
}

复制和读取二进制文件，必须使用字节流，下面进行具体的应用实例举例：
//复制图片：

思路：
1、用字节读取流对象和图片关联；
2、用字节写入流对象创建一个图片文件，用于存储获取到的数据；
3、通过循环读写，完成数据的存储；
4、关闭资源。

import java.io.*;
class CopyPicture
{
public static void main(String[] args)
{
FileOutputStream fos = null;
FileInputStream fis = null;
try
{
fos = new FileOutputStream("F:\\myfile\\2.jpg");
fis = new FileInputStream("F:\\myfile\\1.jpg");
byte[] buf = new byte[1024];
int len = 0;
while((len = fis.read(buf))!=-1)
{
fos.write(buf,0,len);
}
}
catch(IOException e)
{
throw new RuntimeException("文件复制失败！");
}
finally
{
try
{
if(fis!=null)
fis.close();
}
catch(IOException e)
{
throw new RuntimeException("读取流关闭异常！");
}
try
{
if(fos!=null)
fos.close();
}
catch(IOException e)
{
throw new RuntimeException("写入流关闭异常！");
}
}
}
}

//复制MP3：

复制一个音频。(通过Buffered缓冲空间)
BufferedInputStream
BufferedOutputStream
思路：
1、用字节读取流对象和音频关联；
2、用字节写入流对象创建一个音频文件，用于存储获取到的数据；
3、通过循环读写，完成数据的存储；
4、关闭资源。

import java.io.*;
class CopyMp3
{
public static void main(String[] args)
{
long start = System.currentTimeMillis();
copy();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println((end-start)+"毫秒");
}

//通过字节流缓冲区完成复制
public static void copy()
{
BufferedInputStream bufis = null;
BufferedOutputStream bufos = null;
try
{
bufis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("F:\\myfile\\b01.mp3"));
bufos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("F:\\myfile\\b02.mp3"));
int by = 0;
while((by = bufis.read())!=-1)
{
bufos.write(by);
}
}
catch(IOException e)
{
throw new RuntimeException("文件复制失败！");
}
finally
{
try
{
if(bufis!=null)
bufis.close();
}
catch(IOException e)
{
throw new RuntimeException("读取流关闭异常！");
}
try
{
if(bufos!=null)
bufos.close();
}
catch(IOException e)
{
throw new RuntimeException("写入流关闭异常！");
}
}
}
}

//复制视频avi：

复制一个视频。(通过自定义的数组缓冲空间)
思路：
1、用字节读取流对象和视频关联；
2、用字节写入流对象创建一个视频文件，用于存储获取到的数据；
3、通过循环读写，完成数据的存储；
4、关闭资源。

import java.io.*;
class CopyAvi
{
public static void main(String[] args)
{
FileOutputStream fos = null;
FileInputStream fis = null;
try
{
fos = new FileOutputStream("F:\\myfile\\a02.avi");
fis = new FileInputStream("F:\\myfile\\a01.avi");
byte[] buf = new byte[4096];
int len = 0;
while((len = fis.read(buf))!=-1)
{
fos.write(buf,0,len);
}
}
catch(IOException e)
{
throw new RuntimeException("文件复制失败！");
}
finally
{
try
{
if(fis!=null)
fis.close();
}
catch(IOException e)
{
throw new RuntimeException("读取流关闭异常！");
}
try
{
if(fos!=null)
fos.close();
}
catch(IOException e)
{
throw new RuntimeException("写入流关闭异常！");
}
}
}
}

最后再提一下，使用api中的字节流是很好的，当然，用户也可以自定义一个字节流缓冲区。下面就给一个具体的实例：
//演示mp3的复制，自定义一个字节流缓冲区

import java.io.*;
class MyBufferedStream
{
private InputStream in;
private byte[] buf = new byte[1024];
private int pos = 0,count = 0;
MyBufferedStream(InputStream in)
{
this.in = in;
}
//一次读一个字节,从缓冲区(字节数组)获取
public int myread() throws IOException
{
//通过in对象来读取硬盘上的字节数据,存放在字节数组中。
if(count==0)
{
count  = in.read(buf);
if(count<0)
return -1;
pos=0;
byte b = buf[pos];
count--;
pos++;
return b&255;//byte字节提升为整型int型
}
else if(count>0)
{
byte b = buf[pos];
count--;
pos++;
return b&0xff;//byte字节提升为整型int型+-++++
}
return -1;
}
public void myclose()throws IOException
{
in.close();
}
}
class MyBufferedStreamDemo
{
public static void main(String[] args)throws IOException
{
long start = System.currentTimeMillis();
copymp3();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println((end-start)+"毫秒");
}
public static void copymp3()throws IOException
{
MyBufferedStream mys  = new MyBufferedStream(new FileInputStream("F:\\myfile\\b01.mp3"));
BufferedOutputStream bufos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("F:\\myfile\\b03.mp3"));
int num = 0;
//System.out.println("第一个字节是:"+mys.myread());
while((mys.myread())!=-1)//要区别开-1是数据读完时的-1，还是读取的字节数据内容为-1，所以要用&操作.
{
bufos.write(num);
}
mys.myclose();
bufos.close();
}
}

提升
byte:-1 -------> int:-1
11111111 11111111-11111111-11111111-111111111
11111111---->提升了一个int类型，那不还是-1吗？是-1的原因是是因为在8个1前面补的1导致的。
那么，我只要在8个1的前面补充0，即可以保持原字节数不变，又可以避免-1的出现。
11111111-11111111-11111111-11111111
& 00000000-00000000-00000000-11111111
------------------------------------
00000000-00000000-00000000-11111111