小師妹學JavaIO之:文件寫入那些事

簡介

小師妹又對F師兄提了一大堆奇奇怪怪的需求，要格式化輸出，要特定的編碼輸出，要自己定位輸出，什麼？還要閱後即焚？大家看F師兄怎麼一一接招吧。

字符輸出和字節輸出

小師妹：F師兄，上次你的IO講到了一半，文件讀取是基本上講完了，但是文件的寫入還沒有講，什麼時候給小師妹我再科普科普？

小師妹：F師兄，你知道我這個人一直以來都是勤奮好學的典範，是老師們眼中的好學生,同學們心中的好榜樣,父母身邊乖巧的好孩子。在我永攀科學高峯的時候，居然發現還有一半的知識沒有獲取，真是讓我扼腕嘆息，F師兄，快快把知識傳給我吧。

小師妹你的請求，師兄我自當盡力辦到，但是我怎麼記得上次講IO文件讀取已經過了好幾天了，怎麼今天你纔來找我。

小師妹紅着臉：F師兄，這不是使用的時候遇到了點問題，纔想找你把知識再複習一遍。

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那先把輸出類的結構再過一遍：

上面就是輸出的兩大系統了：Writer和OutputStream。

Writer主要針對於字符，而Stream主要針對Bytes。

Writer中最最常用的就是FileWriter和BufferedWriter,我們看下一個最基本寫入的例子：

public void useBufferedWriter() throws IOException {
        String content = "www.flydean.com";
        File file = new File("src/main/resources/www.flydean.com");

        FileWriter fw = new FileWriter(file);
        try(BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw)){
            bw.write(content);
        }
    }

BufferedWriter是對FileWriter的封裝，它提供了一定的buffer機制，可以提高寫入的效率。

其實BufferedWriter提供了三種寫入的方式：

public void write(int c)
public void write(char cbuf[], int off, int len)
public void write(String s, int off, int len)

第一個方法傳入一個int，第二個方法傳入字符數組和開始讀取的位置和長度，第三個方法傳入字符串和開始讀取的位置和長度。是不是很簡單，完全可以理解？

小師妹：不對呀，F師兄，後面兩個方法的參數，不管是char和String都是字符我可以理解，第一個方法傳入int是什麼鬼？

小師妹，之前跟你講的道理是不是都忘記的差不多了，int的底層存儲是bytes,char和String的底層存儲也是bytes，我們把int和char做個強制轉換就行了。我們看下是怎麼轉換的：

public void write(int c) throws IOException {
        synchronized (lock) {
            ensureOpen();
            if (nextChar >= nChars)
                flushBuffer();
            cb[nextChar++] = (char) c;
        }
    }

還記得int需要佔用多少個字節嗎？4個，char需要佔用2個字節。這樣強制從int轉換到char會有精度丟失的問題，只會保留低位的2個字節的數據，高位的兩個字節的數據會被丟棄，這個需要在使用中注意。

看完Writer，我們再來看看Stream：

public void useFileOutputStream() throws IOException {
        String str = "www.flydean.com";
        try(FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("src/main/resources/www.flydean.com");
            BufferedOutputStream bufferedOutputStream= new BufferedOutputStream(outputStream)){
            byte[] strToBytes = str.getBytes();
            bufferedOutputStream.write(strToBytes);
        }
    }

跟Writer一樣，BufferedOutputStream也是對FileOutputStream的封裝，我們看下BufferedOutputStream中提供的write方法：

public synchronized void write(int b)
public synchronized void write(byte b[], int off, int len)

比較一下和Writer的區別，BufferedOutputStream的方法是synchronized的，並且BufferedOutputStream是直接對byte進行操作的。

第一個write方法傳入int參數也是需要進行截取的，不過這次是從int轉換成byte。

格式化輸出

小師妹：F師兄，我們經常用的System.out.println可以直接向標準輸出中輸出格式化過後的字符串，文件的寫入是不是也有類似的功能呢？

肯定有，PrintWriter就是做格式化輸出用的：

public void usePrintWriter() throws IOException {
        FileWriter fileWriter = new FileWriter("src/main/resources/www.flydean.com");
        try(PrintWriter printWriter = new PrintWriter(fileWriter)){
            printWriter.print("www.flydean.com");
            printWriter.printf("程序那些事 %s ", "非常棒");
        }
    }

輸出其他對象

小師妹：F師兄，我們看到可以輸出String，char還有Byte，那可不可以輸出Integer,Long等基礎類型呢？

可以的，使用DataOutputStream就可以做到：

public void useDataOutPutStream()
            throws IOException {
        String value = "www.flydean.com";
        try(FileOutputStream fos = new FileOutputStream("src/main/resources/www.flydean.com")){
            DataOutputStream outStream = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(fos));
            outStream.writeUTF(value);
        }
    }

DataOutputStream提供了writeLong,writeDouble,writeFloat等等方法，還可以writeUTF！

在特定的位置寫入

小師妹：F師兄，有時候我們不需要每次都從頭開始寫入到文件，能不能自定義在什麼位置寫入呢？

使用RandomAccessFile就可以了：

public void useRandomAccess() throws IOException {
        try(RandomAccessFile writer = new RandomAccessFile("src/main/resources/www.flydean.com", "rw")){
            writer.seek(100);
            writer.writeInt(50);
        }
    }

RandomAccessFile可以通過seek來定位，然後通過write方法從指定的位置寫入。

給文件加鎖

小師妹：F師兄，最後還有一個問題，怎麼保證我在進行文件寫的時候別人不會覆蓋我寫的內容，不會產生衝突呢？

FileChannel可以調用tryLock方法來獲得一個FileLock鎖，通過這個鎖，我們可以控制文件的訪問。

public void useFileLock()
            throws IOException {
        try(RandomAccessFile stream = new RandomAccessFile("src/main/resources/www.flydean.com", "rw");
        FileChannel channel = stream.getChannel()){
            FileLock lock = null;
            try {
                lock = channel.tryLock();
            } catch (final OverlappingFileLockException e) {
                stream.close();
                channel.close();
            }
            stream.writeChars("www.flydean.com");
            lock.release();
        }
    }

總結

今天給小師妹講了好多種文件的寫的方法，夠她學習一陣子了。

本文的例子https://github.com/ddean2009/learn-java-io-nio

本文作者：flydean程序那些事

本文鏈接：http://www.flydean.com/io-file-writer/

本文來源：flydean的博客

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