Java 中的輸入/輸出。FileInputStream、FileOutputStream 和 BufferedInputStream 類

“嗨！在今天的課程中，我們將繼續討論 Java 中的輸入和輸出流 ( Java I/O )。這不是關於該主題的第一課，當然也不會是最後一課 :) 因為它碰巧，Java 語言提供了很多處理 I/O 的方法。有相當多的類實現了這個功能，所以我們把它們分成幾節課——所以你不會從一開始就感到困惑 :) 過去課程，我們談到了BufferedReader，以及抽像類InputStream和OutputStream幾個後代。今天我們將考慮 3 個新類：FileInputStream、 FileOutputStream和 BufferedInputStream。

文件輸出流類

該類的主要目的FileOutputStream是將字節寫入文件。 沒什麼複雜的:)FileOutputStream是抽像類的實現之一OutputStream。在構造函數中，此類的對象採用目標文件（應寫入字節的位置）的路徑或對象File。我們將檢查每個示例：

public class Main { 

   public static void main(String[] args) throws IOException { 

       File file = new File("C:\\Users\\Username\\Desktop\\test.txt"); 
       FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(file); 

       String greetings = "Hi! Welcome to CodeGym — The best site for would-be programmers!"; 

       fileOutputStream.write(greetings.getBytes()); 
       fileOutputStream.close(); 
   } 
}

創建File對象時，我們將所需的路徑傳遞給構造函數。我們不需要提前創建它：如果它不存在，程序會創建它。您也可以在不創建額外對象的情況下通過，只需傳遞一個帶有路徑的字符串：

public class Main { 

    public static void main(String[] args) throws IOException { 

       FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("C:\\Users\\Username\\Desktop\\test.txt"); 
       String greetings = "Hi! Welcome to CodeGym — The best site for would-be programmers!"; 

       fileOutputStream.write(greetings.getBytes()); 
       fileOutputStream.close(); 
   } 
} 

兩種情況下的結果都是一樣的。 我們可以打開我們的文件並在那裡看到以下內容：

Hi! Welcome to CodeGym — The best site for would-be programmers!

但這裡有一個細微差別。嘗試連續多次運行上述示例中的代碼。然後查看文件並回答這個問題：它有多少行？只有一個。但是你多次運行代碼。事實證明，數據每次都被覆蓋——舊的被新的取代。如果這不適合我們並且我們需要按順序寫入文件，我們該怎麼辦？如果我們想連續三次將問候語寫入文件怎麼辦？這一切都非常簡單。由於語言無法知道我們在每種情況下需要什麼行為，FileOutputStream構造函數可以採用一個額外的參數——boolean append. 如果它的值為真，數據將被寫入文件的末尾。如果為 false（默認情況下為 false），任何舊數據都將被刪除並由新數據替換。讓我們通過運行修改後的代碼三次來檢查這一點：

public class Main { 

   public static void main(String[] args) throws IOException { 

       FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("C:\\Users\\Username\\Desktop\\test.txt", true); 
       String greetings = "Hi! Welcome to CodeGym — The best site for would-be programmers!\r\n"; 

       fileOutputStream.write(greetings.getBytes()); 
       fileOutputStream.close(); 
   } 
} 

文件內容：

Hi! Welcome to CodeGym — The best site for would-be programmers! 
Hi! Welcome to CodeGym — The best site for would-be programmers! 
Hi! Welcome to CodeGym — The best site for would-be programmers!

現在不一樣了！在使用 I/O 類時不要忘記這個特性。曾經有一段時間，我在任務上花費了數小時，絞盡腦汁數小時，試圖了解我的數據是如何從文件中消失的：）當然，就像其他 I/O 類一樣，不要忘記使用該close()方法釋放資源。

文件輸入流類

有FileInputStream相反的目的——從文件中讀取字節。正如FileOutputStreaminherits一樣OutputStream，這個類派生自InputStream抽像類。我們將在我們的“ test.txt ”文件中寫入幾行文本：

"So close no matter how far 
Couldn't be much more from the heart 
Forever trusting who we are 
And nothing else matters"

這是使用以下方法從文件中讀取數據的樣子FileInputStream：

public class Main { 

   public static void main(String[] args) throws IOException { 

       FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("C:\\Users\\Username\\Desktop\\test.txt"); 

       int i; 

       while((i=fileInputStream.read())!= -1){ 

           System.out.print((char)i); 

       } 
   } 
}

我們從文件中讀取一個字節，將讀取的字節轉換為字符並顯示在控制台上。這是控制台輸出：

So close no matter how far 
Couldn't be much more from the heart 
Forever trusting who we are 
And nothing else matters

緩衝輸入流類

我認為，鑑於過去課程中的知識，您可以很容易地說出我們為什麼需要這個BufferedInputStream類以及它與FileInputStream:) 相比有什麼優勢：) 我們已經遇到過緩衝流，所以在繼續閱讀之前嘗試猜測（或記住）:) 緩衝流主要用於優化 I/O。 訪問數據源，例如從文件中讀取，在性能方面是一項昂貴的操作，而訪問文件以讀取每個字節是一種浪費。這就是為什麼BufferedInputStream不是一次一個字節地讀取數據，而是以塊為單位讀取數據，並將它們臨時存儲在一個特殊的緩衝區中。這讓我們可以通過減少訪問文件的次數來優化程序。讓我們看看這是什麼樣子的：

public class Main { 

   public static void main(String[] args) throws IOException { 

       FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("C:\\Users\\Username\\Desktop\\test.txt"); 

       BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(fileInputStream, 200); 

       int i; 

       while((i = bufferedInputStream.read())!= -1){ 

           System.out.print((char)i); 
       } 
   } 
} 

這裡我們創建了一個BufferedInputStream對象。InputStream它的構造函數採用該類或其任何後代的實例，所以FileInputStream會這樣做。 作為附加參數，它採用以字節為單位的緩衝區大小。由於這個參數，現在將從文件中讀取的數據不是一次一個字節，而是一次 200 個字節！想像一下我們減少了多少文件訪問次數。FileInputStream要比較性能，您可以獲取一個大文本文件（幾兆字節的文本）並使用和比較讀取和輸出到控制台所花費的時間（以毫秒為單位）BufferedInputStream。下面是演示這兩個選項的代碼：

public class Main { 

   public static void main(String[] args) throws IOException { 

       Date date = new Date(); 

       FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("C:\\Users\\Username\\Desktop\\textBook.rtf"); 
       BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(fileInputStream); 

       int i; 
       while((i = bufferedInputStream.read())!= -1){ 

           System.out.print((char)i); 
       } 

       Date date1 = new Date(); 
       System.out.println((date1.getTime() - date.getTime())); 
   } 
} 

 
public class Main { 

   public static void main(String[] args) throws IOException { 

       Date date = new Date(); 
       FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("C:\\Users\\Username\\Desktop\\26951280.rtf"); 

       int i; 
       while((i = fileInputStream.read())!= -1){ 

           System.out.print((char)i); 
       } 


       Date date1 = new Date(); 
       System.out.println((date1.getTime() - date.getTime())); 
   }
}

在我的計算機上讀取一個 1.5 MB 的文件時，FileInputStream在 ~3500 毫秒內完成了工作，但BufferedInputStream在 ~1700 毫秒內完成了它。如您所見，緩衝流優化了工作，將其減半！:) 我們將繼續研究 I/O 課程——待會見！