Java使用FileInputStream流读取文件示例详解

一、File流概念

JAVA中针对文件的读写操作设置了一系列的流，其中主要有FileInputStream,FileOutputStream,FileReader,FileWriter四种最为常用的流

二、FileInputStream

1）FileInputStream概念 

FileInputStream流被称为文件字节输入流，意思指对文件数据以字节的形式进行读取操作如读取图片视频等

2）构造方法

2.1）通过打开与File类对象代表的实际文件的链接来创建FileInputStream流对象

public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException{}

若File类对象的所代表的文件不存在;不是文件是目录;或者其他原因不能打开的话，则会抛出FileNotFoundException

 /**
  *
  * 运行会产生异常并被扑捉--因为不存在xxxxxxxx这样的文件
  */
public static void main(String[] args)
 {
  File file=new File("xxxxxxxx"); //根据路径创建File类对象--这里路径即使错误也不会报错，因为只是产生File对象，还并未与计算机文件读写有关联

  try
  {
   FileInputStream fileInputStream=new FileInputStream(file);//与根据File类对象的所代表的实际文件建立链接创建fileInputStream对象
  }
  catch (FileNotFoundException e)
  {

   System.out.println("文件不存在或者文件不可读或者文件是目录");
  }
 }

2.2）通过指定的字符串参数来创建File类对象，而后再与File对象所代表的实际路径建立链接创建FileInputStream流对象

public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException

通过查看源码，发现该构造方法等于是在第一个构造方法的基础上进行延伸的，因此规则也和第一个构造方法一致

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

2.3）该构造方法没有理解---查看api是指使用的fdObj文件描述符来作为参数，文件描述符是指与计算机系统中的文件的连接，前面两个方法的源码中最后都是利用文件描述符来建立连接的

public FileInputStream(FileDescriptor fdObj)

3）FileInputStream常用API

3.1）从输入流中读取一个字节返回int型变量，若到达文件末尾，则返回-1

public int read() throws IOException

理解读取的字节为什么返回int型变量

1、方法解释中的-1相当于是数据字典告诉调用者文件已到底，可以结束读取了，这里的-1是Int型

2、那么当文件未到底时，我们读取的是字节，若返回byte类型，那么势必造成同一方法返回类型不同的情况这是不允许的

3、我们读取的字节实际是由8位二进制组成，二进制文件不利于直观查看，可以转成常用的十进制进行展示，因此需要把读取的字节从二进制转成十进制整数，故返回int型

4、 因此结合以上3点，保证返回类型一致以及直观查看的情况，因此该方法虽然读取的是字节但返回int型

read方法读取实例--最后输出内容和字符内容一致是123

package com.test;

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;

public class FileStream
{
 /**
  *
  *
  */
 public static void main(String[] args)
 {
  //建立文件对象
  File file=new File("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\1.txt"); 

  try
  {
   //建立链接
   FileInputStream fileInputStream=new FileInputStream(file);

   int n=0; 

   StringBuffer sBuffer=new StringBuffer();

   while (n!=-1) //当n不等于-1,则代表未到末尾
   {

    n=fileInputStream.read();//读取文件的一个字节(8个二进制位),并将其由二进制转成十进制的整数返回

    char by=(char) n; //转成字符

    sBuffer.append(by);

   }
   System.out.println(sBuffer.toString());

  }
  catch (FileNotFoundException e)
  {

   System.out.println("文件不存在或者文件不可读或者文件是目录");
  }
  catch (IOException e)
  {
   System.out.println("读取过程存在异常");
  }
 }

}

3.2）从输入流中读取b.length个字节到字节数组中，返回读入缓冲区的总字节数，若到达文件末尾，则返回-1

public int read(byte[] b) throws IOException

1. 我们先设定一个缓冲区即字节数组用于存储从流中读取的字节数据，该数组的长度为N

2. 那么就是从流中读取N个字节到字节数组中。但是注意返回的是读入的总字节数而并不是N，说明有的时候实际读入的总字节数不一定等于数组的长度

3.  文件的内容是12345.那么流中一共有5个字节，但是我们设定的字节数组长度为2.那么会读取几次？每次情况是怎么样的？

public class FileStream
{

 public static void main(String[] args)
 {
  //建立文件对象
  File file=new File("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\1.txt"); 

  try
  {
   //建立链接
   FileInputStream fileInputStream=new FileInputStream(file);

   int n=0; 

   byte[] b=new byte[2];

   int i=0;

   while (n!=-1) //当n不等于-1,则代表未到末尾
   {

    n=fileInputStream.read(b);//返回实际读取到字节数组中的字节数

    System.out.println(n); 

    System.out.println(Arrays.toString(b)); //读取后的字节数组内容

    i++;

    System.out.println("执行次数："+i);

   }

   System.out.println(new String(b));

  }
  catch (FileNotFoundException e)
  {

   System.out.println("文件不存在或者文件不可读或者文件是目录");
  }
  catch (IOException e)
  {
   System.out.println("读取过程存在异常");
  }
 }

}

实际执行结果如下：

可以看出，数组长度为2，因此第一次读取2个字节到数组中，数组已经被填满。流中还剩余3个字节继续读取

第二次读取，仍然读取2个字节到数组中，数组内容被替换。此时流中只剩余1个字节，根据API说明，读取数组长度（2）个字节到数组中，但接下来已经无法继续读取2个字节了， 是否就应该停止了？

实际过程中并未停止，而是进行了第三次读取，只读取了剩余1个字节，并顶替到了数组的0下标位置中。

接下来第4次读取，才发现移到末尾，而后返回-1.停止读取

所以此处存疑-----为什么当剩余只有1个字节，而要求是读取2个字节时，还可以继续读取？

那么我们查看此方法源码，发现其本质是调用的其它方法readBytes(b, 0, b.length);

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

继续查看readBytes(b, 0, b.length)方法是native方法代表该方法是有实现体的但不是在JAVA语言中实现的导致没办法看具体实现

但是可以理解参数b是我们设置的数组，0是int型，最后一个参数是数组的长度

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

那么我们查看FileInputStream的父类InputStream，发现有关于这个方法的实现，

我们现在考虑第三次读取的时候方法执行情况，此时b是[51,52].off 是0，len是2。数据流中就只有一个字节存在了

if else if的这个条件判断发现都不符合，继续往下执行。

read()--该方法代表从流中读取一个字节，而流中此时刚好还有一个字节存在，该方法执行没有问题。返回值为53

继续往下执行发现b[0]=(byte)53.也就是将读取到的int型转为字节并存储在数组中的第一个位置，此时数组内容为[53,52]

继续执行进入for循环，此时流中已没有字节，那么read()方法返回未-1退出循环。返回变量i的值即是1.

也就是此次方法执行读取了1个字节到数组中。且读取到了文件的末尾，因此第4次执行的时候到int c=read()方法时就已经返回-1，并没有替换数组中的值了

 public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
  if (b == null) {
   throw new NullPointerException();
  } else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) {
   throw new IndexOutOfBoundsException();
  } else if (len == 0) {
   return 0;
  }

  int c = read();
  if (c == -1) {
   return -1;
  }
  b[off] = (byte)c;

  int i = 1;
  try {
   for (; i < len ; i++) {
    c = read();
    if (c == -1) {
     break;
    }
    b[off + i] = (byte)c;
   }
  } catch (IOException ee) {
  }
  return i;
 }

读取过程图解：

4.   假设流中一共有5个字节，但是我们设定的字节数组长度为10,那么读取几次？每次情况是怎么样的？

public class FileStream
{

 public static void main(String[] args)
 {
  //建立文件对象
  File file=new File("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\1.txt"); 

  try
  {
   //建立链接
   FileInputStream fileInputStream=new FileInputStream(file);

   int n=0; 

   byte[] b=new byte[10];

   int i=0;

   while (n!=-1) //当n不等于-1,则代表未到末尾
   {

    n=fileInputStream.read(b);//返回实际读取到字节数组中的字节数

    System.out.println(n); 

    System.out.println(Arrays.toString(b)); //读取后的字节数组内容

    i++;

    System.out.println("执行次数："+i);

   }

   System.out.println(new String(b));

  }
  catch (FileNotFoundException e)
  {

   System.out.println("文件不存在或者文件不可读或者文件是目录");
  }
  catch (IOException e)
  {
   System.out.println("读取过程存在异常");
  }
 }

}

执行结果如下：

结合上面提到的源码我们可以发现，源码中的for循环，尽管len是10（数组长度），但是当i=5时，流中的字节已经读取完毕，指针移到文件的末尾，因此不会继续执行for循环。并且返回5，刚好符合结果中第一次实际读取5个字节到数组中。第二次读取时指针已到末尾。因此int c = read()这里返回-1。就已经结束了方法，并没有改变数组也没有再次for循环

但是这种情况存在一个问题：即数组中有5个位置被浪费了，并没有任何数据在里面

具体读取图解：

结合以上两种情况，那么发现在使用read(byte b[])方法时的数组长度至关重要，若长度小于流的字节长度，那么最后得出的内容会出现丢失。若大于流的字节长度，那么最后数组的内存就浪费了，那么就需要根据文件的字节长度来设置数组的长度

byte[] b=new byte[(int) file.length()];

3.3）从输入流中读取最多len个字节到字节数组中(从数组的off位置开始存储字节)，当len为0时则返回0，如果len不为零，则该方法将阻塞，直到某些输入可用为止--此处存疑

public int read(byte[] b,int off,int len) throws IOException

源码如下

 public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
  if (b == null) {
   throw new NullPointerException();
  } else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) {
   throw new IndexOutOfBoundsException();
  } else if (len == 0) {
   return 0;
  }

  int c = read();
  if (c == -1) {
   return -1;
  }
  b[off] = (byte)c;

  int i = 1;
  try {
   for (; i < len ; i++) {
    c = read();
    if (c == -1) {
     break;
    }
    b[off + i] = (byte)c;
   }
  } catch (IOException ee) {
  }
  return i;
 }

3.4）关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源---即释放与实际文件的连接（查看源码可发现有同步锁锁住资源，因此关闭流释放锁）

public void close() throws IOException

 三、三种read方法效率比较

1、查看三种read方法源码，其本质都是利用for循环对内容进行单字节的读取

2、从代码形式看，使用read(byte[] b)较为直观和简便，因此项目中可以此方法为主进行数据读取

到此这篇关于Java使用FileInputStream流读取文件示例详解的文章就介绍到这了,更多相关Java FileInputStream流读取文件内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！