字节流操作：InputStream类 读取文件的操作（三种 read 方法）

字节流操作：InputStream类 和 OutputStream类

观前提醒：

这篇博客是从 Java 文件操作 和 IO（3）-- Java文件内容操作（1）-- 字节流操作 这篇博客分离出来的，目的是减少博客字数。

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InputStream类 读取文件的操作（三种 read 方法）

读取文件的最核心方法，就是：read方法

对于 InputStream类 ，Java提供了三种 read方法：

1. 不带参数的 read( )方法，返回值是：int 类型

这个方法的作用是：调用一次，读取一个字节。

关于返回值的解释：返回的是int，不是 byte，当返回值为 -1 时，表示文件已经读取完毕。

例子1（以英文字符为例）：

现在在我本人的java项目路径当中，存在 test.txt 文件，文件当中，写的是 hello ，现在我使用循环，使用字节读取的方式，将里面的内容读取出来：

演示代码：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;public class demo1 {public static void main(String[] args) throws IOException {try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")) {// 读取文件操作：while (true) {int data = inputStream.read();// 返回 -1 ，说明文件内容已经读取完毕if (data == -1) {break;}System.out.println(data);}}}
}

运行结果演示：

相信你读到这样的结果，肯定会有疑惑：不是哥们，我文件里明明写的是 hello 啊，怎么给我输出的是 104，101… …这样的数字呢？

原因的话，就是说：我们这里是按照 字节的方式进行读取的，同时根据程序代码，是一个一个字节读取出来，分别进行打印的，而每个字节的范围，是：0 ~ 255。

hello 是由五个英文字母构成的，一个英文字母在计算机中的存储大小为1个字节（byte）。所以，每个英文字母有对应的一个字节码，所以显示出来的就是五个字节码（数字）。

而 hello 是纯英文的方式，是根据 ASCII码 进行编码的。我们可以查一下 ASCII码表，看看 h 在其中的表示：

至于其他的，你可以自己去 百度 搜查 ASCII码表，然后对照一下，运行结果中的那5个十进制数字，就正好是 hello 的对应的 ASCII码。

特别提醒一下：
10 进制是正常的
8 进制是 0 开头的
16 进制是 0x 开头的

例子2（以中文字符为例）：

现在在我本人的java项目路径当中，存在 test.txt 文件，文件当中，写的是 “你好” ，现在我使用循环，使用字节读取的方式，将里面的内容读取出来：

演示代码，还是例子1 的那个代码：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;public class demo1 {public static void main(String[] args) throws IOException {try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")) {// 读取文件操作：while (true) {int data = inputStream.read();// 返回 -1 ，说明文件内容已经读取完毕if (data == -1) {break;}System.out.println(data);}}}
}

运行结果：

这里显示的有 6 个字节，而我的文件里面写的只有 2 个汉字，所以，可以知道， 1 个汉字占 3 个字节。
一个汉字占三个字节，是属于 utf-8 的编码集。
我们可以看看 utf-8 的码表，去对比一下。

通过这个网站：查看字符码表 UTF-8，可以查看到 utf-8 码表中，对应汉字的字节码构成。

在码表，输入 你好 ，进行查询，结果：

三个字节是放到一起的，不是分开的显示，不是像我们程序当中，是分开显示的，所以，不好观察。我们可以使用 16 进制，进行打印，然后对比。
十六进制，一个十六进制数字，表示 4 个 bit（比特位），两个十六进制的数字，表示 8 个bit（比特位），就是 1 个字节。

那么，问题来了：Java里面，怎么打印 十六进制？
答：使用 C语言当中的 printf( )，%x 或者 %X 表示的是十六进制的占位符。这两个占位符，也是有区别的。
%x ：小写的字母 x，表示输出出来的十六进制数中，英文字符，全部都以小写形式出现
%X：大写的字母 X，表示输出出来的十六进制数中，英文字符，全部都以大写形式出现

为了与网站上查到的字符的十六进制相等，我们下面就是用 %X 来进行演示结果：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;public class demo1 {public static void main(String[] args) throws IOException {try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")) {// 读取文件操作：while (true) {int data = inputStream.read();// 返回 -1 ，说明文件内容已经读取完毕if (data == -1) {break;}// 以十六进制的方式，打印读取到的字节数// \n 表示的是换行符// %x 表示的是十六进制的占位符System.out.printf("%X\n",data);}}}
}

运行结果：

与网站上查到的十六进制编码进行比较：

通过对比发现，代码输出的结果的六个十六进制数字，和网上 UTF-8 编码表中，你好两个汉字所对应的十六进制数字，是一样的！！！

总结：

1. 读取英文字符的时候，按照一个一个字节读出来的，打印的结果，是 英文字符所代表的 ASCII码。
2. 读取中文字符的时候，按照字节读取，结果以十六进制的形式表示，可以证明，是 UTF-8 字符集 中所表示的汉字。

2. 带 byte[ ] 参数的 read( )方法，返回值是：int

这个方法的作用：调用一次，读取若干个字节，读取到的数据放到定义的 字节数组 当中。

此方法的注意事项：

1. 首先，此 read( ) 方法，带有 byte[ ] b 参数，使用之前，我们需要先定义一个这样的字节数组对象。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public class demo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")) {while (true) {//读取文件操作//一次读取多个字节，字节数组的长度，自行定义byte[] bytes = new byte[1024];
//            这个代码里面，有两个返回值，一个是 n，一个是 bytes数组（输出型参数）int n = inputStream.read(bytes);}}}
}

定义的这个字节数组的长度，根据自己的需要来进行自定义就可以了。

进行读操作的时候，会尽可能的把这个字节数组（字节数组的长度需要自定义）给填满，填不满的话，能填几个就是几个！

2. 返回值，是 int 类型的数据

当返回值为 -1 时，表示文件已经读取完毕

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public class demo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")) {while (true) {//读取文件操作//一次读取多个字节，字节数组的长度，自行定义byte[] bytes = new byte[1024];
//            这个代码里面，有两个返回值，一个是 n，一个是 bytes数组（输出型参数）int n = inputStream.read(bytes);}}}
}

以这一句代码为例子，此处的 n 表示，实际 read()方法 读取到的字节数，比如，读取了 6 个字节，n 的结果就是 6；

3. 这个read( )方法，使用 参数 作为方法的返回值，有两个返回值

第一个返回值：第二点讲到的 n （int类型的返回值）
第二个返回值：括号里面的参数，读取到的字节数据，会放到read( )方法括号里的字节数组引用指向的字节数组。

输出型参数：

这种写法，叫做“ 输出型参数 ” ，在 Java 当中，并不是很常见，在 C++ 中比较常见。
什么意思呢？

不知道你们对于 Java 当中的方法（也就是 C语言 中的函数）是怎么理解的？
一般来说，我们可以把 函数/方法 想象成一座工厂，参数就是原材料，返回值就是产品。

可以根据上面这个图，对方法（也可以称为 函数）进行理解。

函数的参数，是原材料，函数的返回值，是输出的产品。
对于输出型参数来说：有的时候，我们也会使用参数来接收返回值。

在java中，如果参数是引用类型（数组，String，自定义类等），方法内部修改对象内容，能够影响到方法的外部。

在 C语言 当中，最典型的例子就是：交换两个变量的值。
如果你直接传入的是数值，形参是实参的拷贝，直接交换，就只会在方法内部生效，方法外没有影响。故而有了指针，可以传入该变量的指针，交换变量的指针所指向的值，就可以在方法外部也生效，真正实现了两个变量的值。

在Java中，没有指针了，但是有引用的概念，对于引用类型，有这么个语法特点：方法内部的修改，可以影响到方法外部 你所指向的对象。
正是由于这样的语法特点，使得引用类型的参数，可以作为输出型参数

以上，你能理解多少就理解多少，上面所述，只是扩展，哪怕你理解不了，你只需要记住：
第一个返回值：n，记录的是 read( ) 方法，这一次的读取，读到了多少个字节
第二个返回值：bytes，是数组的引用，既是参数，也是方法执行结束后，存放了读取数据的字节数组的引用。

再举一个例子：这个过程有点像 食堂打饭！！
食堂打饭，就是你拿个空的餐盘，来到窗口，你把空的餐盘递给打饭阿姨，让阿姨给你打饭，打完饭以后，餐盘给你，餐盘里面，还有饭菜。

//读取文件操作
byte[] bytes = new byte[1024];
//这个代码里面，有两个返回值，一个是 n，一个是 bytes数组（输出型参数）
int n = inputStream.read(bytes);

就拿这两句代码来进行举例：

byte[] bytes = new byte[1024];

bytes就相当于一个空餐盘

int n = inputStream.read(bytes);

inputStream.read()相当于阿姨给你打饭，你把空餐盘bytes，递给阿姨inputStream.read(bytes)，打完饭后，阿姨给你的是盛满了饭菜的餐盘bytes，n表示的就是你餐盘饭菜的量。

输出型参数的出现，本质上来说，还是语法上有限制。
Java，C++ 中，硬性要求：一个方法，只能有一个返回值，如果希望返回多个数据
（上述read()方法，就是希望同时返回，长度 和 内容数组），就只能通过引用类型的参数来凑了。

但是，同样的问题，在 Python 和 Go语言 上，就没有这样的限制了，他们都支持，一个方法，返回多个值。

带 byte[ ] 参数的 read( )方法的读取演示：

仍然是以 test.txt 文件，文件当中的 “你好” ，来进行读取打印：

具体思路：带 byte[ ] 参数的 read( )方法，可以一次读取多个字节，所以，每读一次，就需要循环遍历 bytes 数组一次，格式化输出里面的字节System.out.printf("%X\n",data)，直至读取到的字节数 n 为 -1，表示文件数据已经读完，跳出 while（）循环，结束读取文件操作。
这里有一个注意的点，遍历读取 bytes 数组内容的时候，不是使用 bytes.length去当作循环条件，而是使用 n，因为 n 才是真正反映此次读取到的有效字节数。

演示代码：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;public class demo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")) {while (true) {//读取文件操作byte[] bytes = new byte[1024];
//            这个代码里面，有两个返回值，一个是 n，一个是 bytes数组（输出型参数）int n = inputStream.read(bytes);
//            判断文件是否已经读取完毕if (n == -1) {break;}for (int i = 0; i <n; i++) {System.out.printf("%X\n",bytes[i]);}}}}
}

运行结果：

这里显示的就是 你好，所对应的 UTF-8 编码中，对应的十六进制数。

我们之前说，这个read()方法，会尽可能的去读取文件中的数据，放到你所定义的空白字节数组里面，读取到的字节数据的大小，取决于你空白字节数组的大小，现在，我们上面代码所定义的空白字节数组 bytes 的大小，由 1024 改为 3 ，同时，输出字节的时候，我们加个分隔符，以便进行区分。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;public class demo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")) {while (true) {//读取文件操作byte[] bytes = new byte[3];
//            这个代码里面，有两个返回值，一个是 n，一个是 bytes数组（输出型参数）int n = inputStream.read(bytes);
//            判断文件是否已经读取完毕if (n == -1) {break;}for (int i = 0; i <n; i++) {System.out.printf("%X\n",bytes[i]);}System.out.println("======================");}}}
}

运行结果：

所以，这个 read()方法，一次能读取到多少个字节，跟你自己定义的空白字节数组的大小是有关系的。

3. 带 三个参数的 read( )方法，返回值是：int

对这三个参数进行解释：

byte[ ] b ：就是你定义的空白字节数组，调用 read()方法，后，读取到的字节，存放到这个数组里面。

int off ：off --> offset 表示的是 偏移量（数组下标），本次读取到的字节数据，从空白字节数组的 off下标 开始存放，限制了存放的起始位置。

int len ：表示你本次读取，想读取多少个字节往空白字节数组 b 中的哪个起始位置 off开始存放，限制了你本次可以读取到的字节，len 往往会和返回值的大小（本次读取到了多少个字节）是一样的。

所以这个read()方法的作用就是：想读取多少（len）个字节往空白字节数组 b 中的哪个起始位置 off下标 开始存放

这个方法的使用场景通常是：你有一个非常大的字节数组，每次读操作，都把数据放到数组的某个部分，就会使用到这个 带有三个参数的 read()方法。

演示：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;public class demo3 {public static void main(String[] args) throws IOException {
//使用 try with resource 的语法，打开文件，并程序结束的时候，自动执行 close()方法try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./test.txt")) {while (true) {
//              操作文件
//              定义空白字节数组byte[] bytes = new byte[1024];//                读取文件int n = inputStream.read(bytes,0,3);
//                查看你本次读取到了多少个字节System.out.println("n = " + n);
//                判断是否已经读取结束if (n == -1) {break;}
//                输出读取后，存放到字节数组中的内容for (int i = 0; i < n; i++) {System.out.printf("%X\n",bytes[i]);}System.out.println("===================");}}}
}

运行结果：

代码的解释：
首先，我们还是先定义一个空白字节数组，大小为 1024个字节。

然后读取文件，使用带有三个参数的 read(bytes,0,3)方法，表示：把读取到的字节，存放到空白字节数组里面去，从字节数组的 0 下标，开始存放，同时 len 为 3，也就是，限制每一个读取的字节的数量为 3，哪怕你空白字节数组一次性能装下 1024 个字节，len 的大小，和 返回值 n 的大小是一样的，都是 3，从输出结果可以看出。

最后，当 n 等于 -1 时，表示文件已经读取完毕，结束while循环，整个java程序结束。

4. 读取文件的操作（三种 read方法）的简单总结

其实，文件内容操作，就那么几个步骤：打开文件，操作文件中的内容（读或者写），关闭文件

在实际开发过程当中，这三种read方法需要根据具体的情况来进行使用。

总结：

这篇博客，主要是讲解 使用字节流操作：InputStream类 读取文件的操作（三种 read 方法）。

看完这篇博客，请点击这个链接：Java 文件操作 和 IO（3）-- Java文件内容操作（1）-- 字节流操作

继续学习 OutputStream类 写数据的操作（三种 write 方法）。

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