Java 中的输入/输出。FileInputStream、FileOutputStream 和 BufferedInputStream 类

“嗨！在今天的课程中，我们将继续讨论 Java 中的输入和输出流 ( Java I/O )。这不是关于该主题的第一课，当然也不会是最后一课 :) 因为它碰巧，Java 语言提供了很多处理 I/O 的方法。有相当多的类实现了这个功能，所以我们把它们分成几节课——所以你不会从一开始就感到困惑 :) 过去课程，我们谈到了BufferedReader，以及抽象类InputStream和OutputStream几个后代。今天我们将考虑 3 个新类：FileInputStream、 FileOutputStream和 BufferedInputStream。

文件输出流类

该类的主要目的FileOutputStream是将字节写入文件。 没什么复杂的:)FileOutputStream是抽象类的实现之一OutputStream。在构造函数中，此类的对象采用目标文件（应写入字节的位置）的路径或对象File。我们将检查每个示例：

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(); 
   } 
}

创建File对象时，我们将所需的路径传递给构造函数。我们不需要提前创建它：如果它不存在，程序会创建它。您也可以在不创建额外对象的情况下通过，只需传递一个带有路径的字符串：

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(); 
   } 
} 

两种情况下的结果都是一样的。 我们可以打开我们的文件并在那里看到以下内容：

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

但这里有一个细微差别。尝试连续多次运行上述示例中的代码。然后查看文件并回答这个问题：它有多少行？只有一个。但是你多次运行代码。事实证明，数据每次都被覆盖——旧的被新的取代。如果这不适合我们并且我们需要按顺序写入文件，我们该怎么办？如果我们想连续三次将问候语写入文件怎么办？这一切都非常简单。由于语言无法知道我们在每种情况下需要什么行为，FileOutputStream构造函数可以采用一个额外的参数——boolean append. 如果它的值为真，数据将被写入文件的末尾。如果为 false（默认情况下为 false），任何旧数据都将被删除并由新数据替换。让我们通过运行修改后的代码三次来检查这一点：

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(); 
   } 
} 

文件内容：

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!

现在不一样了！在使用 I/O 类时不要忘记这个特性。曾经有一段时间，我在任务上花费了数小时，绞尽脑汁数小时，试图了解我的数据是如何从文件中消失的：）当然，就像其他 I/O 类一样，不要忘记使用该close()方法释放资源。

文件输入流类

有FileInputStream相反的目的——从文件中读取字节。正如FileOutputStreaminherits一样OutputStream，这个类派生自InputStream抽象类。我们将在我们的“ test.txt ”文件中写入几行文本：

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

这是使用以下方法从文件中读取数据的样子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); 

       } 
   } 
}

我们从文件中读取一个字节，将读取的字节转换为字符并显示在控制台上。这是控制台输出：

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

缓冲输入流类

我认为，鉴于过去课程中的知识，您可以很容易地说出我们为什么需要这个BufferedInputStream类以及它与FileInputStream:) 相比有什么优势：) 我们已经遇到过缓冲流，所以在继续阅读之前尝试猜测（或记住）:) 缓冲流主要用于优化 I/O。 访问数据源，例如从文件中读取，在性能方面是一项昂贵的操作，而访问文件以读取每个字节是一种浪费。这就是为什么BufferedInputStream不是一次一个字节地读取数据，而是以块为单位读取数据，并将它们临时存储在一个特殊的缓冲区中。这让我们可以通过减少访问文件的次数来优化程序。让我们看看这是什么样子的：

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); 
       } 
   } 
} 

这里我们创建了一个BufferedInputStream对象。InputStream它的构造函数采用该类或其任何后代的实例，所以FileInputStream会这样做。 作为附加参数，它采用以字节为单位的缓冲区大小。由于这个参数，现在将从文件中读取的数据不是一次一个字节，而是一次 200 个字节！想象一下我们减少了多少文件访问次数。FileInputStream要比较性能，您可以获取一个大文本文件（几兆字节的文本）并使用和比较读取和输出到控制台所花费的时间（以毫秒为单位）BufferedInputStream。下面是演示这两个选项的代码：

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())); 
   }
}

在我的计算机上读取一个 1.5 MB 的文件时，FileInputStream在 ~3500 毫秒内完成了工作，但BufferedInputStream在 ~1700 毫秒内完成了它。如您所见，缓冲流优化了工作，将其减半！:) 我们将继续研究 I/O 课程——待会见！