IO流__【字节流】【字节流缓冲区】【read和write特点】

字符流
FileReader、FileWriter
BufferedReader、BufferedWriter

字节流

InputStream  此抽象类是表示字节输入流的所有类的超类。 需要定义 InputStream 子类的应用程序必须总是提供返回下一个输入字节的方法
OutputStream 此抽象类是表示输出字节流的所有类的超类。输出流接受输出字节并将这些字节发送到某个接收器。 

常用子类FileInputStream、FileOutputStream

字节流和字符流最大的区别是，字节流可以操作非文本数据，字符流操作非文本数据时会导致文件损坏

字节流文本操作示例：

import java.io.*;
class  FileStream{
	public static void main(String[] args)  throws IOException
	{
		//writeFile();
		readFile_3();
	}
	public static void readFile_3()  throws IOException//3，使用available方法统计个数
	{
		FileInputStream fis = new FileInputStream("fos.txt");
		//int num = fis.available();	//返回有效的字符个数，windows回车符含两个字符
		byte[] buf = new byte[fis.available()];//直接传入有效的字符个数，大小刚好，不用再循环
		fis.read(buf);
		System.out.println(new String(buf));
		fis.close();
	}
	public static void readFile_2()  throws IOException	//2，使用数组提高读取效率
	{
		FileInputStream fis = new FileInputStream("fos.txt");
		byte[] buf = new byte[1024];
		int len = 0;
		while ((len=fis.read(buf)) !=-1){	//1，读取fos.txt中内容，一次读一个数组
			System.out.println(new String(buf,0,len));
		}
		fis.close();
	}
	public static void readFile_1()  throws IOException//字节流读取
	{
		FileInputStream fis = new FileInputStream("fos.txt");
		int ch = 0;
		while ((ch=fis.read()) !=-1){	//读取fos.txt中内容，一次读一个字符（两个字节）
			System.out.println((char)ch);
		}
		fis.close();
	}
	public static void writeFile() throws IOException	//字节流写入
	{
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");//创建fos.txt
		fos.write("hahahah".getBytes());//该类的write方法接收byte型数组，所以要转型
		fos.close();	//不需要刷新，但是要关闭资源 
	}
}

【小结】
1，字符流在底层调用了字节流的缓冲区，所以需要刷新动作；而字节流在操作时则不需要刷新
2，available()方法要慎用，虚拟机内存默认为64M,如果只用一个大小刚好的缓冲数组，在copy较大的文件时显然是无法承受的，所以还是以第二种方法为主

【字节流copy图片】

思路：
1，用字节读取流读取图片
2，用字节写入流对象创建图片文件，用于存储获取到的图片数据
3，通过循环读写，完成数据存储
4，关闭资源

import java.io.*;
class  CopyPicture
{
	public static void main(String[] args) 
	{
		FileOutputStream fos = null;
		FileInputStream fis = null;
		try
		{
			fos = new FileOutputStream("G:\\2.png");//写入
			fis = new FileInputStream("G:\\1.png");	//读取
			byte[] buf = new byte[1024];
			int len = 0;
			while ((len=fis.read(buf)) !=-1)
			{
				fos.write(buf,0,len);
			}
		}
		catch (IOException e){
			throw new RuntimeException("复制失败");
		}
		finally{
			try{
				if (fis!=null)
					fis.close();
			}
			catch (IOException e){
				throw new RuntimeException("读取关闭失败");
			}
			try{
				if (fos!=null)
					fos.close();
			}
			catch (IOException e){
				throw new RuntimeException("写入关闭失败");
			}
		}
	}
}

【字节流缓冲区复制Mp3】

BufferedInputStream、BufferedOutputStream 

import java.io.*;
class CopyMp3 
{
	public static void main(String[] args) throws IOException
	{
		long start = System.currentTimeMillis();	//模板设计模式
		copy_1();
		long end = System.currentTimeMillis();
		System.out.println((end-start)+"毫秒");	//打印运行时间
	}
	public static void copy_1() throws IOException
	{								//Buffer从硬盘进缓冲区		File读硬盘
		BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("G:\\圣诞结-Eason.flac"));//将源文件导入读取流
		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("G:\\圣诞结-陈奕迅.flac"));//目的地
		int by = 0;
		while ((by=bis.read()) !=-1){
			bos.write(by);
		}
		bis.close();
		bos.close();
	}
}

【自定义字节流缓冲区】

import java.io.*;
class MyBufferedIOStream 
{
	private InputStream in;//装饰模式，私有化成员变量
	private byte[] buf = new byte[1024];	//1,定义数组
	private int pos = 0, count = 0;			//2,定义指针pos、3,定义计数器count表示数组中剩余元素个数
	MyBufferedInputStream(InputStream in){	//装饰类构造函数
		this.in = in;
	}
	public int myRead() throws IOException	//自定义字节流缓冲区read方法，一次读取一个字节，
	{	
		if (count == 0)	//计数器为0，则读取一个数组，开始计数
		{	//通过in对象读取硬盘上数据，存储到buf数组中
			count = in.read(buf);//read返回该数组中有效元素个数，到末尾返回-1
			if (count<0)	//健壮性判断、read到达文件末尾返回为-1
				return -1;	
			pos = 0;	//执行到这一步说明有一个新的数组，初始化指针
			byte b = buf[pos];//通过指针获取字节数组元素
			count--;	//执行一次，元素有效个数-1
			pos++;		//指针位置右移
			return b&255;	//该数组字节为byte,通过&与运算将其提升为int型并补上24个0返回
		}
		else if (count>0)	//计数器大于0，对数组继续读取就可以了
		{
			byte b = buf[pos];
			count--;
			pos++;
			return b&0xff;	//16进制的255
		}
	}
	public static void main(String[] args) 
	{
		System.out.println("Hello World!");
	} 
}

缓冲区中read和write的特点

在计算机中数据都是以二进制存取的，而字节是以byte型存取的
如果刚好有连续的8个1，直接转成int型就还是-1，而在缓冲区中的read时，就意外满足了-1的控制条件

从而导致读写操作无法进行，所以字节流缓冲区的read方法必须避免这种情况的发生生

byte: -1  --->  int : -1;
00000000 00000000 00000000 11111111  255
11111111 11111111 11111111 11111111
11111111  -->提升了一个int类型 那不还是-1吗？是-1的原因是因为在8个1前面补的是1导致的。
那么我只要在前面补0，即可以保留原字节数据不变，又可以避免-1的出现。
怎么补0呢？
			通过&运算补0
 11111111 11111111 11111111 11111111                        
&00000000 00000000 00000000 11111111 
------------------------------------
 00000000 00000000 00000000 11111111 

结论：
字节流的读一个字节的read方法为什么返回值类型不是byte，而是int。
因为有可能会读到连续8个二进制1的情况，8个二进制1对应的十进制是-1；那么就会数据还没有读完，就结束的情况。因为我们判断读取结束是通过结尾标记-1来确定的。
所以，为了避免这种情况将读到的字节进行int类型的提升。并在保留原字节数据的情况前面了补了24个0，变成了int类型的数值。

而在write写入数据时，只写该int类型数据的最低8位。