在日常开发中，我们经常会接触到 io 流，例如在处理文件上传下载、数据传输以及设计模式等方面。io 流是这些操作的基础，因此今天我们将深入探讨 java 中 io 流的相关知识点。
本文将涵盖以下主要内容：
- 文件对象流概述
- 字节流与字符流
- 文件对象与文件路径
- Java 标准库
java.io
提供了File
对象，用于操作文件和目录。通过File
对象，我们可以将文件和目录封装成对象。构造File
对象时，需要提供文件或目录的路径名，常用的构造方法如下：
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| File(String pathName) | 通过给定的路径名字符串创建新实例 |
| File(String parent, String child) | 从父路径名字符串和子路径名字符串创建新实例 |
| File(File parent, String child) | 从父抽象路径名和子路径名字符串创建新实例 |
在创建
File对象时，可以使用绝对路径或相对路径。相对路径是以当前文件所在位置为参考点，常用的符号有
.（当前目录）和
..（上一级目录）。例如，如果当前目录是
/home/cunyu1943/data，那么
.表示该目录，而
..表示
/home/cunyu1943目录。绝对路径可以分为本地绝对路径和网络绝对路径。本地绝对路径是以根目录为参考，例如 Windows 系统中的
D:\Softwares\Typora\Typora.exe或 Unix 系统中的
/home/cunyu1943/IO.md。为了在不同系统间兼容，建议使用
/作为路径分隔符。网络绝对路径则包含网址，如
https://cunyu1943.site/index.html。
有了
File对象后，我们可以进行文件和目录的创建与删除操作。以下是
File类中常用的创建和删除方法：
| 返回值 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| boolean | createNewFile() | 当文件不存在时创建新空文件；存在时创建失败 |
| boolean | mkdir() | 创建指定名称的目录 |
| boolean | mkdirs() | 创建多级目录，包括所有必要但不存在的父目录 |
| boolean | delete() | 删除指定的文件或目录（目录需为空才能删除） |
在创建文件时，使用
createNewFile()方法，而创建目录时使用
mkdir()或
mkdirs()方法。注意区分这些方法的使用，否则可能导致错误，例如将文件路径当成目录路径处理。删除目录时，如果目录非空，则需要先删除目录中的内容，然后才能删除目录。
通过
File对象，我们还可以获取文件的相关属性，常用方法如下：
| 返回值 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| long | length() | 返回文件的字节大小 |
| boolean | canRead() | 检查文件是否可读 |
| boolean | canWrite() | 检查文件是否可写 |
| boolean | canExecute() | 检查文件是否可执行 |
File对象既可以表示文件，也可以表示目录。以下是用于判断和获取文件及目录信息的常用方法：
| 返回值 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| boolean | isFile() | 检查是否为普通文件 |
| boolean | isDirectory() | 检查是否为目录 |
| boolean | exists() | 检查文件或目录是否存在 |
| String | getPath() | 返回路径字符串 |
| String | getAbsolutePath() | 返回绝对路径名字符串 |
| String | getName() | 返回文件或目录的名称 |
| String[] | list() | 返回目录下的文件和目录名列表 |
| File[] | listFiles() | 返回目录下的文件和目录对象列表 |
假设我们需要遍历 Windows 系统中 C 盘的 Windows 目录，并列出其中的文件名和文件大小，而不列出目录名，可以使用以下代码：
流是数据的组合，用于数据交互。Java 中，数据的输入和输出都是通过流来实现的。根据数据流的方向，流可以分为输入流和输出流；根据处理的数据单位，流可以分为字节流和字符流。两者的关系如下表所示：
| 字节流 | 字符流 | |
|---|---|---|
| 输入流 | InputStream | Reader |
| 输出流 | OutputStream | Writer |
选择字节流还是字符流的原则是：如果数据可以通过 Windows 自带的记事本软件打开并读取内容，则使用字符流，否则使用字节流。如果不确定，默认选择字节流。
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InputStream是所有字节输入流的父类。我们以
FileInputStream为例，它用于从文件中读取数据到内存中。常用方法如下：
| 返回值 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| int | available() | 返回可读取的字节数估计值 |
| void | close() | 关闭输入流并释放相关资源 |
| int | read(byte[] b) | 从输入流读取一些字节并存储到缓冲区 b |
OutputStream是所有输出字节流的父类。我们以
FileOutputStream为例，它用于将数据从内存写入到文件中。常用方法如下：
| 返回值 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| void | write(byte[] b) | 将 b.length 个字节写入文件输出流 |
| void | close() | 关闭文件输出流并释放相关资源 |
在使用字节流写入数据时，实现换行可以通过写入换行符的字节数组实现。不同系统的换行符不同：Windows 使用
，macOS 使用
，Linux 使用
。实现追加写入可以通过
FileOutputStream的构造方法
public FileOutputStream(String name, boolean append)来实现，当
append为
true时，表示追加写入。
字符串的编码和解码方法如下：
-
编码：
byte[] getBytes()
：使用平台默认字符集将字符串编码为字节数组。byte[] getBytes(String charsetName)
：使用指定字符集将字符串编码为字节数组。
-
解码：
String(byte[] bytes)
：使用平台默认字符集解码字节数组为字符串。String(byte[] bytes, String charsetName)
：使用指定字符集解码字节数组为字符串。
Writer用于将基于字符的数据写入数据源。我们以
FileWriter为例，其常用方法如下：
| 返回值 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| void | close() | 先刷新再关闭流，不能再写数据 |
| void | flush() | 刷新流，可以继续写数据 |
| void | newLine() | 写入行分隔符 |
| void | write() | 写入字符或字符串 |
Reader用于从数据源读取基于字符的数据。我们以
FileReader为例，其常用方法如下：
| 返回值 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| void | close() | 关闭流并释放相关资源 |
| int | read() | 读取一个字符 |
| String | readLine() | 读一行文字 |
| boolean | ready() | 检查流是否准备好被读取 |
关于 IO 流的知识点到此结束，希望大家能够掌握并应用这些内容。如果本文对你有帮助，请点赞关注。如果有任何遗漏或错误，欢迎在评论区留言讨论！
