java中的FileInputStream(輸入流)

更新時間：2022年08月19日 10:06:04 作者：李昕羽

這篇文章主要介紹了java中的FileInputStream(輸入流)，具有很好的參考價值，希望對大家有所幫助。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

一、File流概念

JAVA中針對文件的讀寫操作設(shè)置了一系列的流，其中主要有FileInputStream,FileOutputStream,FileReader,FileWriter四種最為常用的流

二、FileInputStream

1. FileInputStream概念

FileInputStream流被稱為文件字節(jié)輸入流，意思指對文件數(shù)據(jù)以字節(jié)的形式進行讀取操作如讀取圖片視頻等

2. 構(gòu)造方法

2.1 通過打開與File類對象代表的實際文件的鏈接來創(chuàng)建FileInputStream流對象

public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException{}

若File類對象的所代表的文件不存在;不是文件是目錄;或者其他原因不能打開的話，則會拋出FileNotFoundException

?/**
? ? ?*?
? ? ?* 運行會產(chǎn)生異常并被撲捉--因為不存在xxxxxxxx這樣的文件
? ? ?*/
public static void main(String[] args)
? ? {
? ? ? ? File file=new File("xxxxxxxx"); //根據(jù)路徑創(chuàng)建File類對象--這里路徑即使錯誤也不會報錯，因為只是產(chǎn)生File對象，還并未與計算機文件讀寫有關(guān)聯(lián)
? ? ? ??
? ? ? ? try
? ? ? ? {
? ? ? ? ? ? FileInputStream fileInputStream=new FileInputStream(file);//與根據(jù)File類對象的所代表的實際文件建立鏈接創(chuàng)建fileInputStream對象
? ? ? ? }
? ? ? ? catch (FileNotFoundException e)
? ? ? ? {
? ? ? ? ??
? ? ? ? ? ?System.out.println("文件不存在或者文件不可讀或者文件是目錄");
? ? ? ? }?
? ? }

2.2 通過指定的字符串參數(shù)（路徑）來創(chuàng)建File類對象，而后再與File對象所代表的實際路徑建立鏈接創(chuàng)建FileInputStream流對象

? ?public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException {
? ? ? ? this(name != null ? new File(name) : null);
? ? }

該方法實際調(diào)用的還是上面那個方法。

3. 相關(guān)方法

3.1 public int read() throws IOException

官方文檔

public int read() throws IOException
從此輸入流中讀取一個數(shù)據(jù)字節(jié)。如果沒有輸入可用，則此方法將阻塞。
指定者：
類 InputStream 中的 read
返回：
下一個數(shù)據(jù)字節(jié)；如果已到達文件末尾，則返回 -1。

理解讀取的字節(jié)為什么返回int型變量

從輸入流中讀取一個字節(jié)返回int型變量，若到達文件末尾，則返回-1
我們讀取的字節(jié)實際是由8位二進制組成，二進制文件不利于直觀查看，可以轉(zhuǎn)成常用的十進制進行展示，因此需要把讀取的字節(jié)從二進制轉(zhuǎn)成十進制整數(shù)，故返回int型。
如果當(dāng)文件未到底時，我們讀取的是字節(jié)，若返回byte類型，那么勢必造成同一方法返回類型不同的情況這是不允許的
既然說可以測試任意形式的文件，那么用兩種不同格式的，測試文件data1.txt和data2.txt，里面均放入1個數(shù)字"1"，兩文件的格式分別為：ANSI和Unicode。

我們用如下代碼測試

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
public class Test {
? ? public static void main(String[] args) throws IOException {
? ? ? ?
? ? ?FileInputStream fis = new FileInputStream("data1.txt");//ANSI格式
? ? ?for (int i = 0; i < 5; i++) {
? ? ? ? ?System.out.println(fis.read()); ? ?
? ? ?}
? ? ?
? ? ?fis.close(); ? ?
? ? ?System.out.println("------------------");
? ? ?fis = new FileInputStream("data2.txt");//Unicode格式
? ? ?for (int i = 0; i < 5; i++) {
? ? ? ? ?System.out.println(fis.read()); ? ?
? ? ?}
? ? ?fis.close();
? ? }
}

文件里不是只有一個數(shù)字嗎，為什么循環(huán)5次，什么鬼？稍后知曉，先看輸出結(jié)果：

49
-1
-1
-1
-1
------------------
255
254
49
0
-1

結(jié)果怎么會是這樣呢？

1.因為ANSI編碼沒有文件頭,因此數(shù)字字符1只占一個字節(jié),并且1的Ascii碼為49因此輸出49,而Unicode格式有2個字節(jié)的文件頭，并且以2個字節(jié)表示一個字符,對于Ascii字符對應(yīng)的字符則是第2位補0,因此1的Unicode碼的兩位十進制分別為49和0;

附:文本文件各格式文件頭:ANSI類型:什么都沒有,UTF-8類型：EF BB BF,UNICODE類型:FF FE,UNICODE BIG ENDIAN類型:FE FF

2.從返回的結(jié)果來看，返回的是當(dāng)前的字節(jié)數(shù)據(jù)，API文檔中原文為:“下一個數(shù)據(jù)字節(jié)，如果已到達文件末尾，則返回 -1。”(英文原文為:the next byte of data, or -1 if the end of the file is reached)，應(yīng)該理解成:此時的指針在下一個數(shù)據(jù)字節(jié)的開始位置。

3.2 read （byte[ ] b ）

官方文檔

public int read(byte[] b) throws IOException
從此輸入流中將最多 b.length 個字節(jié)的數(shù)據(jù)讀入一個 byte 數(shù)組中。在某些輸入可用之前，此方法將阻塞。
覆蓋：
類 InputStream 中的 read
參數(shù)：
b - 存儲讀取數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)。
返回：
讀入緩沖區(qū)的字節(jié)總數(shù)，如果因為已經(jīng)到達文件末尾而沒有更多的數(shù)據(jù)，則返回 -1。

解讀：

最多b.length個字節(jié)的數(shù)據(jù)讀入一個byte數(shù)據(jù)組中，即，最多將byte數(shù)組b填滿;
返回讀入緩沖的字節(jié)總數(shù)，如果因為已經(jīng)到達文件末尾而沒有更多的數(shù)據(jù)，則返回-1。這里即這為朋友的問題點，為什么用-1來判斷文件的結(jié)束。他的理由為,假設(shè)3個字節(jié)源數(shù)據(jù)，用2個字節(jié)的數(shù)組來緩存，當(dāng)?shù)?次讀取的時候到達了文件的結(jié)尾，此時應(yīng)該返回-1了,豈不是只讀取到了2個字節(jié)？

同樣，我們來測試：

測試文件，data.txt,文件格式ANSI,文件內(nèi)容123,測試代碼：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
     FileInputStream fis = new FileInputStream("data.txt");//ANSI格式
     byte[] b = new byte[2];
     for (int i = 0; i < 3; i++) {
         System.out.print("第"+(i+1)+"次讀取返回的結(jié)果:"+fis.read(b));
         System.out.println(",讀取后數(shù)組b的內(nèi)容為:"+Arrays.toString(b));
    }
     fis.close();
    }
}

輸出結(jié)果：

第1次讀取返回的結(jié)果:2,讀取后數(shù)組b的內(nèi)容為:[49, 50]
第2次讀取返回的結(jié)果:1,讀取后數(shù)組b的內(nèi)容為:[51, 50]
第3次讀取返回的結(jié)果:-1,讀取后數(shù)組b的內(nèi)容為:[51, 50]

測試數(shù)據(jù)文件采用的是ANSI格式，放入3個數(shù)字，因此為3個字節(jié)，這里測試讀3次，從代碼中可以看出，b為一個byte數(shù)組,大小為2，即每次可以存放2個字節(jié)。那么問題來了，第一次讀取的時候讀到2個字節(jié)返回很好理解，而第2次的時候,由于只剩下一個字節(jié)，此處到了文件的結(jié)尾，按照朋友對API文檔的理解,應(yīng)該返回-1才對？

讓我們看看源碼吧

?public int read(byte b[]) throws IOException {
? ? return readBytes(b, 0, b.length);
?}

private native int readBytes(byte b[], int off, int len) throws IOException;

晴天霹靂，是個被native修飾的方法,因此沒辦法繼續(xù)一步看代碼了。沒啥好說的，用個代碼類繼承FileInputStream,覆蓋read(byte b)方法，看代碼即能理解：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
public class MyFileInputStream extends FileInputStream{
? ? public MyFileInputStream(String name) throws FileNotFoundException {
? ? ? ? super(name);
? ? }
? ? @Override
? ? public int read(byte[] b) throws IOException {
? ? ? ? int getData = read();
? ? ? ? if (getData==-1) {
? ? ? ? ? ? return -1;
? ? ? ? }else{
? ? ? ? ? ? b[0] = (byte)getData;
? ? ? ? ? ? for (int i = 1; i < b.length; i++) {
? ? ? ? ? ? ? ? getData = read();
? ? ? ? ? ? ? ? if(-1==getData)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? return i;
? ? ? ? ? ? ? ? b[i] = (byte)getData;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? return b.length;
? ? }
}

原測試代碼做小小的改動：

import java.io.FileInputStream;
import java.util.Arrays;
public class Test {
? ? public static void main(String[] args) throws Exception {
? ? ? ? FileInputStream fis = new MyFileInputStream("data.txt");//ANSI格式
? ? ? ? ?byte[] b = new byte[2];
? ? ? ? ?for (int i = 0; i < 3; i++) {
? ? ? ? ? ? ?System.out.print("第"+(i+1)+"次讀取返回的結(jié)果:"+fis.read(b));
? ? ? ? ? ? ?System.out.println(",讀取后數(shù)組b的內(nèi)容為:"+Arrays.toString(b));
? ? ? ? }
? ? ? ? ?fis.close();
? ? ? ? }
}

輸出結(jié)果與原結(jié)果一致：

第1次讀取返回的結(jié)果:2,讀取后數(shù)組b的內(nèi)容為:[49, 50]
第2次讀取返回的結(jié)果:1,讀取后數(shù)組b的內(nèi)容為:[51, 50]
第3次讀取返回的結(jié)果:-1,讀取后數(shù)組b的內(nèi)容為:[51, 50]

說明此方法內(nèi)部調(diào)用的是read（）方法一個個的來讀數(shù)據(jù)。如果第一個字節(jié)不是 -1 就會繼續(xù)讀，如果后續(xù)的read（）返回的是-1 那么此方法就不會返回 - 1 返回的是i。

正確顯示文本內(nèi)容

import java.io.FileInputStream;
public class Test {
? ? public static void main(String[] args) throws Exception {
? ? ? ? FileInputStream fis = new MyFileInputStream("data.txt");//ANSI格式
? ? ? ? ?byte[] b = new byte[2];
? ? ? ? ?int len ;
? ? ? ? ?while (-1!=(len = fis.read(b))) {
? ? ? ? ? ? ?System.out.println(new String(b,0,len));
? ? ? ? }
? ? ? ? ?
? ? ? ? ?fis.close();
? ? ?}
}

3.3 available()方法