IO流---缓冲流，转换流，打印流，序列化流

news2025/8/17 13:05:16

缓冲流

缓冲流（Buffered Stream）也被称为高效流，它是对基本的字节字符流进行增强的一种流。通过缓冲流，可以提高数据的读写能力。

在创建缓冲流对象时，会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组。通过对缓冲区的读写，可以减少系统的IO次数，从而提高读写的效率。

Java中提供了多种缓冲流类，包括BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream和BufferedOutputStream。这些类分别对应于不同类型的I/O操作：

  • BufferedReader 和 BufferedWriter 是字符缓冲流，分别用于字符输入和输出。
  • BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream 是字节缓冲流，分别用于字节输入和输出。
字节缓冲流

实例

通过字节缓存流来提高读写效率

import java.io.*;

public class IOLearn3 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建一个FileInputStream对象
        InputStream fileInputStream = new FileInputStream("C:\\Users\\bumiexiguang\\OneDrive\\桌面\\lambada\\a.txt");
        //缓冲输入流包装原始的字节输入流
        BufferedInputStream bufferedInputStream=new BufferedInputStream(fileInputStream);
        //创建文件输出流对象
        OutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("C:\\Users\\bumiexiguang\\OneDrive\\桌面\\lambada\\b.txt");
        //缓冲输出流包装原始的字节输出流
        BufferedOutputStream bufferedOutputStream=new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
        //读取a.txt文件中的数据写入到b.txt中
        int data;
        while ((data=bufferedInputStream.read())!=-1){
            bufferedOutputStream.write(data);
        }
        //关闭流
        bufferedOutputStream.close();
        bufferedInputStream.close();
        fileOutputStream.close();
        fileInputStream.close();

    }
}
字符缓冲流
实例

通过字符缓冲流提高读写效率

import java.io.*;

public class IOLearn6 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //创建字符输入管道
        FileReader fileReader=new FileReader("C:\\Users\\bumiexiguang\\OneDrive\\桌面\\lambada\\a.txt");
        //字符缓冲流包装原始字符流
        BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(fileReader);
        //创建字符输出管道
        FileWriter fileWriter=new FileWriter("C:\\Users\\bumiexiguang\\OneDrive\\桌面\\lambada\\b.txt");
        //字符缓冲输出流包装原始字符输出流、
        BufferedWriter bufferedWriter=new BufferedWriter(fileWriter);
        int data;
        while((data=bufferedReader.read())!=-1){
            bufferedWriter.write(data);
        }
        //关闭流
        bufferedWriter.close();
        bufferedReader.close();
        fileWriter.close();
        fileReader.close();
    }
}

关闭流的两种方式

改写字符缓冲流的实例

1.try-catch-finally
import java.io.*;

public class IOLearn6 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileReader fileReader=null;
        BufferedReader bufferedReader=null;
        FileWriter fileWriter=null;
        BufferedWriter bufferedWriter=null;
        try{
            //创建字符输入管道
            fileReader=new FileReader("C:\\Users\\bumiexiguang\\OneDrive\\桌面\\lambada\\a.txt");
            //字符缓冲流包装原始字符流
            bufferedReader=new BufferedReader(fileReader);
            //创建字符输出管道
            fileWriter=new FileWriter("C:\\Users\\bumiexiguang\\OneDrive\\桌面\\lambada\\b.txt");
            //字符缓冲输出流包装原始字符输出流、
            bufferedWriter=new BufferedWriter(fileWriter);
            int data;
            while((data=bufferedReader.read())!=-1){
                bufferedWriter.write(data);
            }
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            //关闭流
            bufferedWriter.close();
            bufferedReader.close();
            fileWriter.close();
            fileReader.close();
        }


    }
}
2.try-with-resource

import java.io.*;

public class IOLearn6 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        try(  //创建一个FileInputStream对象
              InputStream fileInputStream = new FileInputStream("C:\\Users\\bumiexiguang\\OneDrive\\桌面\\lambada\\a.txt");
              //缓冲输入流包装原始的字节输入流
              BufferedInputStream bufferedInputStream=new BufferedInputStream(fileInputStream);
              //创建文件输出流对象
              OutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("C:\\Users\\bumiexiguang\\OneDrive\\桌面\\lambada\\b.txt");
              //缓冲输出流包装原始的字节输出流
              BufferedOutputStream bufferedOutputStream=new BufferedOutputStream(fileOutputStream);){


            //读取a.txt文件中的数据写入到b.txt中
            int data;
            while ((data=bufferedInputStream.read())!=-1){
                bufferedOutputStream.write(data);
            }

        }catch (IOException e){
           e.printStackTrace();
        }




    }
}

字符转换流（解决不同编码情况下，读取字符乱码问题）

解决步骤：获取原始字节输入流，通过指定的字符集转换成字符输入流

字符转换流（Character Conversion Streams）在Java的I/O库中指的是那些能够在字节流和字符流之间进行转换的流。字符流（如Reader和Writer）处理的是char类型的数据，而字节流（如InputStream和OutputStream）处理的是byte类型的数据。当你要在字节流和字符流之间进行转换时，就需要使用字符转换流。

Java提供了几个类来实现这种转换，其中最常用的是InputStreamReader和OutputStreamWriter。这些类允许你把字节流转换为字符流，或者把字符流转换为字节流。

实例一

将a.txt以GBK字符集读取

import java.io.*;

public class IOLearn7 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        try(  //创建一个FileInputStream对象
              InputStream fileInputStream = new FileInputStream("C:\\Users\\bumiexiguang\\OneDrive\\桌面\\lambada\\a.txt");
              //将字节输入流转换成指定字符集的字符输入流
              InputStreamReader inputStreamReader=new InputStreamReader(fileInputStream,"GBK");

              ){
            //读取a.txt文件中的数据
            int data;
            while ((data=inputStreamReader.read())!=-1){
                System.out.print((char)data);
            }

        }catch (IOException e){
           e.printStackTrace();
        }




    }
}

结果：

实例二

将a.txt(GBK编码)中的数据写入到b.txt(UTF-8编码)

import java.io.*;

public class IOLearn7 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        try(  //创建一个FileInputStream对象
              InputStream fileInputStream = new FileInputStream("C:\\Users\\bumiexiguang\\OneDrive\\桌面\\lambada\\a.txt");
              //将字节输入流转换成指定字符集的字符输入流
              InputStreamReader inputStreamReader=new InputStreamReader(fileInputStream,"GBK");

              //创建字节输出流
              OutputStream outputStream=new FileOutputStream("C:\\Users\\bumiexiguang\\OneDrive\\桌面\\lambada\\b.txt");
              //将字节输出流转换成指定字符集的字符输出流
              OutputStreamWriter outputStreamWriter=new OutputStreamWriter(outputStream, "UTF-8");

              ){
            //读取a.txt文件中的数据
            int data;
            while ((data=inputStreamReader.read())!=-1){
                //它会将字符编码为字节，并将这些字节存储在缓冲区中。
                outputStreamWriter.write(data);
            }

        }catch (IOException e){
           e.printStackTrace();
        }




    }
}

打印流

打印流（Print Stream）**在Java中，特指PrintStream和PrintWriter这两个类，它们主要用于方便地打印各种数据值的表现形式到指定的输出目标，如控制台、文件等。

  1. PrintStream：这是字节打印流，继承自OutputStream，主要用于写字节数据。它提供了print和println方法，可以打印数据并自动进行换行。创建PrintStream对象时，可以指定目标输出，例如文件或OutputStream。
  2. PrintWriter：这是字符打印流，继承自Writer，主要用于写字符数据。与PrintStream类似，它也提供了print和println方法。当启用自动刷新时，调用println、printf或format方法会立即刷新输出
实例一
import java.io.IOException;
import java.io.PrintStream;

public class IOlearn8 {
    public static void main(String[] args) {
        try (PrintStream printStream = new PrintStream("C:\\Users\\bumiexiguang\\OneDrive\\桌面\\lambada\\src\\print.txt");

        ){  
            System.setOut(printStream);//指定打印流对象
            System.out.println("test printStream");//打印到文件中
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }


    }
}

结果

实例二
import java.io.IOException;
import java.io.PrintStream;
import java.io.PrintWriter;

public class IOlearn8 {
    public static void main(String[] args) {
        try (PrintWriter printWriter = new PrintWriter("C:\\Users\\bumiexiguang\\OneDrive\\桌面\\lambada\\src\\print.txt");

        ){
            printWriter.println("test1");
            printWriter.println("test2");
            printWriter.println("test3");
        }catch (IOException e){
            e.printStackTrace();
        }


    }
}

序列化流

序列化流在Java中指的是将对象的状态转换为可以存储或传输的形式的过程，以及随后将这个形式的数据恢复为对象的过程。这个过程涉及到两个核心的概念：序列化和反序列化。

**序列化（Serialization）**是将对象的状态转换为字节流的过程，这样可以将对象的状态保存到磁盘、数据库或通过网络发送到另一台机器。序列化流就是用于执行这个转换过程的输出流。

**反序列化（Deserialization）**则是将之前序列化保存的字节流恢复为对象的过程。反序列化流是用于执行这个恢复过程的输入流。

在Java中，要实现对象的序列化，需要让类实现Serializable接口。这个接口是一个标记接口，没有任何方法需要实现，它仅仅是一个标识符，告诉Java运行时系统这个类的对象可以被序列化。

Java提供了ObjectOutputStream类来执行序列化操作，它可以将对象序列化到输出流中。同时，ObjectInputStream类用于执行反序列化操作，它可以从输入流中读取序列化数据并创建对象。

下面是一个简单的例子，展示了如何使用ObjectOutputStream和ObjectInputStream进行序列化和反序列化：

import java.io.*;  
  
// 假设有一个类Person实现了Serializable接口  
class Person implements Serializable {  
    private String name;  
    private int age;  
  
    // 构造方法、getter和setter方法  
    // ...  
}  
  
public class SerializationExample {  
    public static void main(String[] args) {  
        try {  
            // 序列化对象到文件  
            Person person = new Person("Alice", 30);  
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("person.ser");  
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);  
            oos.writeObject(person);  
            oos.close();  
  
            // 从文件中反序列化对象  
            FileInputStream fis = new FileInputStream("person.ser");  
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);  
            Person deserializedPerson = (Person) ois.readObject();  
            ois.close();  
  
            // 输出反序列化后的对象信息  
            System.out.println("Deserialized Person:");  
            System.out.println("Name: " + deserializedPerson.getName());  
            System.out.println("Age: " + deserializedPerson.getAge());  
  
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
}

在这个例子中，Person类实现了Serializable接口，因此可以被序列化。ObjectOutputStream用于将Person对象序列化到文件person.ser中，而ObjectInputStream则用于从该文件中反序列化对象。注意，序列化时可能会 抛出IOException，反序列化时可能会抛出IOException和ClassNotFoundException，因此需要进行适当的异常处理。

IO流体系

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