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在本章的第一节《Java流的概念》中就提到 InputStream 是 Java 所有字节输入流类的父类，OutputStream 是 Java 所有字节输出流类的父类，它们都是一个抽象类，因此继承它们的子类要重新定义父类中的抽象方法。

下面首先介绍上述两个父类提供的常用方法，然后介绍如何使用它们的子类输入和输出字节流，包括 ByteArrayInputStream 类、ByteArrayOutputStream 类、FileInputStream 类和 FileOutputStream 类。

字节输入流

InputStream 类及其子类的对象表示字节输入流，InputStream 类的常用子类如下。

• ByteArrayInputStream 类：将字节数组转换为字节输入流，从中读取字节。
• FileInputStream 类：从文件中读取数据。
• PipedInputStream 类：连接到一个 PipedOutputStream（管道输出流）。
• SequenceInputStream 类：将多个字节输入流串联成一个字节输入流。
• ObjectInputStream 类：将对象反序列化。

使用 InputStream 类的方法可以从流中读取一个或一批字节。表 1 列出了 InputStream 类的常用方法。

注意：在使用 mark() 方法和 reset() 方法之前，需要判断该文件系统是否支持这两个方法，以避免对程序造成影响。

字节输出流

OutputStream 类及其子类的对象表示一个字节输出流。OutputStream 类的常用子类如下。

• ByteArrayOutputStream 类：向内存缓冲区的字节数组中写数据。
• FileOutputStream 类：向文件中写数据。
• PipedOutputStream 类：连接到一个 PipedlntputStream（管道输入流）。
• ObjectOutputStream 类：将对象序列化。

利用 OutputStream 类的方法可以从流中写入一个或一批字节。表 2 列出了 OutputStream 类的常用方法。

字节数组输入流

ByteArrayInputStream 类可以从内存的字节数组中读取数据，该类有如下两种构造方法重载形式。

1. ByteArrayInputStream(byte[] buf)：创建一个字节数组输入流，字节数组类型的数据源由参数 buf 指定。
2. ByteArrayInputStream(byte[] buf,int offse,int length)：创建一个字节数组输入流，其中，参数 buf 指定字节数组类型的数据源，offset 指定在数组中开始读取数据的起始下标位置，length 指定读取的元素个数。

例 1

使用 ByteArrayInputStream 类编写一个案例，实现从一个字节数组中读取数据，再转换为 int 型进行输出。代码如下：

public class test08 {
    public static void main(String[] args) {
        byte[] b = new byte[] { 1, -1, 25, -22, -5, 23 }; // 创建数组
        ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(b, 0, 6); // 创建字节数组输入流
        int i = bais.read(); // 从输入流中读取下一个字节，并转换成int型数据
        while (i != -1) { // 如果不返回-1，则表示没有到输入流的末尾
            System.out.println("原值=" + (byte) i + "\t\t\t转换为int类型=" + i);
            i = bais.read(); // 读取下一个
        }
    }
}

在该示例中，字节输入流 bais 从字节数组 b 的第一个元素开始读取 4 字节元素，并将这 4 字节转换为 int 类型数据，最后返回。

提示：上述示例中除了打印 i 的值外，还打印出了 (byte)i 的值，由于 i 的值是从 byte 类型的数据转换过来的，所以使用 (byte)i 可以获取原来的 byte 数据。

该程序的运行结果如下：

原值=1   转换为int类型=1
原值=-1   转换为int类型=255
原值=25   转换为int类型=25
原值=-22   转换为int类型=234
原值=-5   转换为int类型=251
原值=23   转换为int类型=23

从上述的运行结果可以看出，字节类型的数据 -1 和 -22 转换成 int 类型的数据后变成了 255 和 234，对这种结果的解释如下：

• 字节类型的 1，二进制形式为 00000001，转换为 int 类型后的二进制形式为 00000000 00000000 0000000000000001，对应的十进制数为 1。
• 字节类型的 -1，二进制形式为 11111111，转换为 int 类型后的二进制形式为 00000000 00000000 0000000011111111，对应的十进制数为 255。

可见，从字节类型的数转换成 int 类型的数时，如果是正数，则数值不变；如果是负数，则由于转换后，二进制形式前面直接补了 24 个 0，这样就改变了原来表示负数的二进制补码形式，所以数值发生了变化，即变成了正数。

提示：负数的二进制形式以补码形式存在，例如 -1，其二进制形式是这样得来的：首先获取 1 的原码 00000001，然后进行反码操作，1 变成 0，0 变成 1，这样就得到 11111110，最后进行补码操作，就是在反码的末尾位加 1，这样就变成了 11111111。

字节数组输出流

ByteArrayOutputStream 类可以向内存的字节数组中写入数据，该类的构造方法有如下两种重载形式。

1. ByteArrayOutputStream()：创建一个字节数组输出流，输出流缓冲区的初始容量大小为 32 字节。
2. ByteArrayOutputStream(int size)：创建一个字节数组输出流，输出流缓冲区的初始容量大小由参数 size 指定。

ByteArrayOutputStream 类中除了有前面介绍的字节输出流中的常用方法以外，还有如下两个方法。

1. intsize()：返回缓冲区中的当前字节数。
2. byte[] toByteArray()：以字节数组的形式返回输出流中的当前内容。

例 2

使用 ByteArrayOutputStream 类编写一个案例，实现将字节数组中的数据输出，代码如下所示。

public class Test09 {
    public static void main(String[] args) {
        ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
        byte[] b = new byte[] { 1, -1, 25, -22, -5, 23 }; // 创建数组
        baos.write(b, 0, 6); // 将字节数组b中的前4个字节元素写到输出流中
        System.out.println("数组中一共包含：" + baos.size() + "字节"); // 输出缓冲区中的字节数
        byte[] newByteArray = baos.toByteArray(); // 将输出流中的当前内容转换成字节数组
        System.out.println(Arrays.toString(newByteArray)); // 输出数组中的内容
    }
}

该程序的输出结果如下：

数组中一共包含：6字节
[1, -1, 25, -22, -5, 23]

文件输入流

FileInputStream 是 Java 流中比较常用的一种，它表示从文件系统的某个文件中获取输入字节。通过使用 FileInputStream 可以访问文件中的一个字节、一批字节或整个文件。

在创建 FileInputStream 类的对象时，如果找不到指定的文件将拋出 FileNotFoundException 异常，该异常必须捕获或声明拋出。

FileInputStream 常用的构造方法主要有如下两种重载形式。

1. FileInputStream(File file)：通过打开一个到实际文件的连接来创建一个 FileInputStream，该文件通过文件系统中的 File 对象 file 指定。
2. FileInputStream(String name)：通过打开一个到实际文件的链接来创建一个 FileInputStream，该文件通过文件系统中的路径名 name 指定。

下面的示例演示了 FileInputStream() 两个构造方法的使用。

try {
    // 以File对象作为参数创建FileInputStream对象
    FileInputStream fis1 = new FileInputStream(new File("F:/mxl.txt"));
    // 以字符串值作为参数创建FilelnputStream对象
    FileInputStream fis2 = new FileInputStream("F:/mxl.txt");
} catch(FileNotFoundException e) {
    System.out.println("指定的文件找不到!");
}

例 3

假设有一个 D:\myJava\HelloJava.java 文件，下面使用 FileInputStream 类读取并输出该文件的内容。具体代码如下：

public class Test10 {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("D:/myJava/HelloJava.java");
        FileInputStream fis = null;
        try {
            // 因为File没有读写的能力,所以需要有个InputStream
            fis = new FileInputStream(f);
            // 定义一个字节数组
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int n = 0; // 得到实际读取到的字节数
            System.out.println("D:\\myJava\\HelloJava.java文件内容如下：");
            // 循环读取
            while ((n = fis.read(bytes)) != -1) {
                String s = new String(bytes, 0, n); // 将数组中从下标0到n的内容给s
                System.out.println(s);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

如上述代码，在 FileInputDemo 类的 main() 方法中首先创建了一个 File 对象 f，该对象指向 D:\myJava\HelloJava.java 文件。接着使用 FileInputStream 类的构造方法创建了一个 FileInputStream 对象 fis，并声明一个长度为 1024 的 byte 类型的数组，然后使用 FileInputStream 类中的 read() 方法将 HelloJava.java 文件中的数据读取到字节数组 bytes 中，并输出该数据。最后在 finally 语句中关闭 FileInputStream 输入流。

图 1 所示为 HelloJava.java 文件的原始内容，如下所示的是运行程序后的输出内容。

D:\myJava\HelloJava.java文件内容如下：
/*
*第一个java程序
*/
public class HelloJava {
    // 这里是程序入口
    public static void main(String[] args) {
        // 输出字符串
        System.out.println("你好 Java");
    }
}

图 1  HelloJava.java文件内容