字节流

字节流的输入输出都是以字节为单位处理数据，一个字节等于 8 个二进制位，即由 8 位 0 或 1 组成的序列，如 01102300 为一个字节。在Java中所有的字节流都是从抽象类InputStream或OutputStream 类继承而来。大部分字节流使用方式相同，只是它们的构造方式可能不一样。

InputStream

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InputStream提供的方法

方法名 签名 描述
read public abstract int read() 这是一个抽象方法，需要子类实现，用于从输入流中读取下一个字节数据。由于一个字节是 8 位，返回值介于0~255之间，如果没有可读数据，即达到了流的末尾，则返回-1。方法会一直阻塞直到有字节数据可读、到达流末尾或者发生IO异常。
read public int read(byte b[]) 从输入流中读取b.length个字节，并储存到字节数组b中，如果b⻓度为 0 ，则不会读取任何字节数据，方法返回 0 。 read(byte b[]) -> read(byte b[], int off, int len) -> read
read public int read(byte b[], int off, int len) 从输入流中读取最多len个字节，如果len为 0 ，不会读取任何字节数据，直接返回 0 ，读取的字节从数组b的off位置开始存放。 read(byte b[], int off, int len) -> read()
skip public long skip(long n) 跳过并丢弃输入流中的n个字节数据，通过调用read(byte b[], int off, int len)读取字节并丢弃。
available public int available() 返回下一次操作时，输入流中预估的可读字节数量
close public void close() 关闭输入流，释放与流关联的系统资源
markSupported public boolean markSupported() 用于测试输入流是否支持mark与reset方法
mark public synchronized void mark(int readlimit) 在输入流中标记当前位置，标记位置后，还可以读取最多readlimit字节，后续可以通过reset方法回到上一次mark的位置，达到重复读取相同字节数据的操作，使用mark方法，则markSupported必须返回true，在关闭的流中调用mark方法，不会有任何效果。
reset public synchronized void reset() 在流中复位，回到上一次调用mark方法标记的位置，如果未发现任何mark或者上一次mark标记后读取的字节数超过readlimit，则发生IOException，使用reset方法，则markSupported必须返回true。

InputStream中的方法大部分都是一种规范，最终的字节流子类某些方法可能会有所不同。

OutputStream

OutputStream提供的方法

方法名 签名 描述
write public abstract void write(int b) 这是一个抽象方法，需要子类实现，用于将指定的字节数据写入到输出流中，在Java中int是 32 位，4个字节，write方法实际写入的只是整型数据b的低 8位，其余 24 位直接忽略。write public void write(byte b[]) 将字节数组b中的数据写入到输出流中，write(byte b[])->write(byte b[], int off, int len)->write()
write public void write(byte b[], int off, int len) 从字节数组b下标为off的位置开始，将len个字节数据写入到输出流中。write(byte b[], int off, int len)->write()
flush public void flush() 刷新输出流，强制一些缓冲输出流将内部缓冲的一些字节数据立即写入目标地，如果目标地是磁盘文件，调用flush方法后，并不保证文件⻢上更新，这取决于操作系统。
close public void close() 关闭输出流，释放与流关联的系统资源

操作使用

文件IO字节流FileInputStream、FileOutputStream是使用最广泛的两个类，以这两个类进行操作说明。

public class CopyBytes {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            // 文件数据输入流，如果文件不存在或者是一个目录，则发生FileNotFoundException
            fis = new FileInputStream("D://test/source.txt");
            // 数据输出流，目标文件不存在，大部分系统都会自动创建，如果文件已存在，则覆盖文件中已有内容
            fos = new FileOutputStream("D://test/target.txt");
            int c;
            // 如果返回-1，表示已经读到流的末端
            while ((c = fis.read()) != -1) {
                // 如果是ascii字符，每个字符对应的整型值一定是0~127，
                // 如果是汉字，而一个汉字由多个字节组成，因此会输出多个整型数据，128~255
                System.out.print(c + " ");
                fos.write(c);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 从输入流读取数据完成后，一定要关闭流，释放系统资源
            if (fis != null) {
                fis.close();
            }
            // 将数据写入输出流完成后，一定要关闭流，释放系统资源
            if (fos != null) {
                fos.close();
            }
        }
    }
}

IO流操作完成后，一定要在finally语句块中进行关闭，Java7开始提供了try-with-resources语法，编
译器识别该语法后，在字节码文件中自动生成了对应的finally语句块，并在语句块中关闭对应的流。

try (...) {
    ...
} catch (Exception e) {
    ...
}

用try-with-resources语法读写文件代码

public class CopyBytes2 {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream("D://test/source.txt");
             FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D://test/target.txt")) {
            int c;
            // 内容长度(可读取的字节数量)
            System.out.println("内容有效字节数: " + fis.available());
            while ((c = fis.read()) != -1) {
                System.out.print(c + " ");
                fos.write(c);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

如source.txt文件有如下字符内容：I2023,我 ，文件编码为UTF-8时输出 9 个字节(汉字占用了三个字节)。

最后三个大于 127 的十进制值则表示汉字 我，其余的对应的是ascii字符。

FileOutputStream可以控制字节内容写入起始位置

  • 通过new FileOutputStream(D://test/target.txt) 构造输出流

每次从文件开头写入字节数据，因此会覆盖上一次打开文件时写入的内容。

public class FileOutputStreamDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D://test/target.txt")) {
            String s = "2023,Ksyun 星云训练营";
            // 调用FileOutputStream的write(byte b[])方法，写入多个字节
            fos.write(s.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
  • 通过new FileOutputStream(D://test/target.txt, true) 构造输出流

每次从文件末尾写入字节数据，相当于向文档中追加数据内容，多次运行上述main方法，会发现
D://test/target.txt文件内容增加。

字节流是IO流中最底层的低水平操作流，文件中包含的是字符数据，更高效的方法是通过字符流进行操作。