文件寫入的方法有哪些

這篇文章主要講解了“文件寫入的方法有哪些”，文中的講解內容簡單清晰，易于學習與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學習“文件寫入的方法有哪些”吧！

0.什么是流?

Java 中的“流”是一種抽象的概念，也是一種比喻，就好比水流一樣，水流是從一端流向另一端的，而在 Java  中的“水流”就是數據，數據會從一端“流向”另一端。

根據流的方向性，我們可以將流分為輸入流和輸出流，當程序需要從數據源中讀入數據的時候就會開啟一個輸入流，相反，寫出數據到某個數據源目的地的時候也會開啟一個輸出流，數據源可以是文件、內存或者網絡等。

1.什么是字節流?

字節流的基本單位為字節(Byte)，一個字節通常為 8 位，它是用來處理二進制(數據)的。字節流有兩個基類：InputStream(輸入字節流)和  OutputStream(輸出字節流)。

常用字節流的繼承關系圖如下圖所示：

其中 InputStream 用于讀操作，而  OutputStream 用于寫操作。

2.什么是字符流?

字符流的基本單位為 Unicode，大小為兩個字節(Byte)，它通常用來處理文本數據。字符流的兩個基類：Reader(輸入字符流)和  Writer(輸出字符流)。

常用字符流的繼承關系圖如下圖所示：

3.流的分類

流可以根據不同的維度進行分類，比如可以根據流的方向進行分類，也可以根據傳輸的單位進行分類，還可以根據流的功能進行分類，比如以下幾個。

① 按流向分類

• 輸出流：OutputStream 和 Writer 為基類。

• 輸入流：InputStream 和 Reader 為基類。

② 根據傳輸數據單位分類

• 字節流：OutputStream 和 InputStream 為基類。

• 字符流：Writer 和 Reader 為基類。

③ 根據功能分類

• 字節流：可以從或向一個特定的地方(節點)讀寫數據。

• 處理流：是對一個已存在的流的連接和封裝，通過所封裝的流的功能調用實現數據讀寫。

PS：我們通常是以傳輸數據的單位來為流進行分類。

4.寫文件的6種方法

寫入文件的方法主要源于字符流 Writer 和輸出字節流 OutputStream 的子類，如下圖所示：

以上標注?號的類就是用來實現文件寫入的類，除此之外，在 JDK 1.7 中還提供了 Files  類用來實現對文件的各種操作，接下來我們分別來看。

方法 1：FileWriter

FileWriter 屬于「字符流」體系中的一員，也是文件寫入的基礎類，它包含 5  個構造函數，可以傳遞一個具體的文件位置，或者 File 對象，第二參數表示是否要追加文件，默認值為 false  表示重寫文件內容，而非追加文件內容(關于如何追加文件，我們后面會講)。

FileWriter 類的實現如下：

/**   * 方法 1：使用 FileWriter 寫文件   * @param filepath 文件目錄   * @param content  待寫入內容   * @throws IOException   */ public static void fileWriterMethod(String filepath, String content) throws IOException {     try (FileWriter fileWriter = new FileWriter(filepath)) {         fileWriter.append(content);     } }

只需要傳入具體的文件路徑和待寫入的內容即可，調用代碼如下：

public static void main(String[] args) {     fileWriterMethod("/Users/mac/Downloads/io_test/write1.txt", "哈嘍,Java中文社群."); }

然后我們打開寫入的文件，實現結果如下：

• 關于資源釋放的問題：在 JDK 7 以上的版本，我們只需要使用 try-with-resource 的方式就可以實現資源的釋放，就比如使用 try  (FileWriter fileWriter = new FileWriter(filepath)) {...} 就可以實現 FileWriter  資源的自動釋放。

方法 2：BufferedWriter

BufferedWriter 也屬于字符流體系的一員，與 FileWriter 不同的是  BufferedWriter自帶緩沖區，因此它寫入文件的性能更高(下文會對二者進行測試)。

小知識點：緩沖區

緩沖區又稱為緩存，它是內存空間的一部分。也就是說，在內存空間中預留了一定的存儲空間，這些存儲空間用來緩沖輸入或輸出的數據，這部分預留的空間就叫做緩沖區。

緩沖區的優勢

以文件流的寫入為例，如果我們不使用緩沖區，那么每次寫操作 CPU  都會和低速存儲設備也就是磁盤進行交互，那么整個寫入文件的速度就會受制于低速的存儲設備(磁盤)。但如果使用緩沖區的話，每次寫操作會先將數據保存在高速緩沖區內存上，當緩沖區的數據到達某個閾值之后，再將文件一次性寫入到磁盤上。因為內存的寫入速度遠遠大于磁盤的寫入速度，所以當有了緩沖區之后，文件的寫入速度就被大大提升了。

了解了緩存區的優點之后，咱們回到本文的主題，接下來我們用 BufferedWriter 來文件的寫入，實現代碼如下：

/**  * 方法 2：使用 BufferedWriter 寫文件  * @param filepath 文件目錄  * @param content  待寫入內容  * @throws IOException  */ public static void bufferedWriterMethod(String filepath, String content) throws IOException {     try (BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(filepath))) {         bufferedWriter.write(content);     } }

調用代碼和方法 1 類似，這里就不再贅述了。

方法 3：PrintWriter

PrintWriter  也屬于字符流體系中的一員，它雖然叫“字符打印流”，但使用它也可以實現文件的寫入，實現代碼如下：

/**  * 方法 3：使用 PrintWriter 寫文件  * @param filepath 文件目錄  * @param content  待寫入內容  * @throws IOException  */ public static void printWriterMethod(String filepath, String content) throws IOException {     try (PrintWriter printWriter = new PrintWriter(new FileWriter(filepath))) {         printWriter.print(content);     } }

從上述代碼可以看出，無論是 PrintWriter 還是 BufferedWriter 都必須基于 FileWriter 類來完成調用。

方法 4：FileOutputStream

上面 3 個示例是關于字符流寫入文件的一些操作，而接下來我們將使用字節流來完成文件寫入。我們將使用 String  自帶的 getBytes() 方法先將字符串轉換成二進制文件，然后再進行文件寫入，它的實現代碼如下：

/**  * 方法 4：使用 FileOutputStream 寫文件  * @param filepath 文件目錄  * @param content  待寫入內容  * @throws IOException  */ public static void fileOutputStreamMethod(String filepath, String content) throws IOException {     try (FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(filepath)) {         byte[] bytes = content.getBytes();         fileOutputStream.write(bytes);     } }

方法 5：BufferedOutputStream

BufferedOutputStream 屬于字節流體系中的一員，與 FileOutputStream  不同的是，它自帶了緩沖區的功能，因此性能更好，它的實現代碼如下：

/**  * 方法 5：使用 BufferedOutputStream 寫文件  * @param filepath 文件目錄  * @param content  待寫入內容  * @throws IOException  */ public static void bufferedOutputStreamMethod(String filepath, String content) throws IOException {     try (BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(             new FileOutputStream(filepath))) {         bufferedOutputStream.write(content.getBytes());     } }

方法 6：Files

接下來的操作方法和之前的代碼都不同，接下來咱們就使用 JDK 7 中提供的一個新的文件操作類 Files 來實現文件的寫入。

Files 類是 JDK 7  添加的新的操作文件的類，它提供了提供了大量處理文件的方法，例如文件復制、讀取、寫入，獲取文件屬性、快捷遍歷文件目錄等，這些方法極大的方便了文件的操作，它的實現代碼如下：

/**  * 方法 6：使用 Files 寫文件  * @param filepath 文件目錄  * @param content  待寫入內容  * @throws IOException  */ public static void filesTest(String filepath, String content) throws IOException {     Files.write(Paths.get(filepath), content.getBytes()); }

以上這些方法都可以實現文件的寫入，那哪一種方法性能更高呢?接下來我們來測試一下。

5.性能測試

我們先來構建一個比較大的字符串，然后分別用以上 6 種方法來測試文件寫入的速度，最后再把結果打印出來，測試代碼如下：

import java.io.*; import java.nio.file.Files; import java.nio.file.Paths;  public class WriteExample {     public static void main(String[] args) throws IOException {         // 構建寫入內容         StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();         for (int i = 0; i < 1000000; i++) {             stringBuilder.append("ABCDEFGHIGKLMNOPQRSEUVWXYZ");         }         // 寫入內容         final String content = stringBuilder.toString();         // 存放文件的目錄         final String filepath2 = "/Users/mac/Downloads/io_test/write1.txt";         final String filepath3 = "/Users/mac/Downloads/io_test/write2.txt";         final String filepath4 = "/Users/mac/Downloads/io_test/write3.txt";         final String filepath5 = "/Users/mac/Downloads/io_test/write4.txt";         final String filepath6 = "/Users/mac/Downloads/io_test/write5.txt";         final String filepath7 = "/Users/mac/Downloads/io_test/write6.txt";          // 方法一:使用 FileWriter 寫文件         long stime1 = System.currentTimeMillis();         fileWriterTest(filepath2, content);         long etime1 = System.currentTimeMillis();         System.out.println("FileWriter 寫入用時:" + (etime1 - stime1));          // 方法二:使用 BufferedWriter 寫文件         long stime2 = System.currentTimeMillis();         bufferedWriterTest(filepath3, content);         long etime2 = System.currentTimeMillis();         System.out.println("BufferedWriter 寫入用時:" + (etime2 - stime2));          // 方法三:使用 PrintWriter 寫文件         long stime3 = System.currentTimeMillis();         printWriterTest(filepath4, content);         long etime3 = System.currentTimeMillis();         System.out.println("PrintWriterTest 寫入用時:" + (etime3 - stime3));          // 方法四:使用 FileOutputStream  寫文件         long stime4 = System.currentTimeMillis();         fileOutputStreamTest(filepath5, content);         long etime4 = System.currentTimeMillis();         System.out.println("FileOutputStream 寫入用時:" + (etime4 - stime4));          // 方法五:使用 BufferedOutputStream 寫文件         long stime5 = System.currentTimeMillis();         bufferedOutputStreamTest(filepath6, content);         long etime5 = System.currentTimeMillis();         System.out.println("BufferedOutputStream 寫入用時:" + (etime5 - stime5));          // 方法六:使用 Files 寫文件         long stime6 = System.currentTimeMillis();         filesTest(filepath7, content);         long etime6 = System.currentTimeMillis();         System.out.println("Files 寫入用時:" + (etime6 - stime6));      }      /**      * 方法六:使用 Files 寫文件      * @param filepath 文件目錄      * @param content  待寫入內容      * @throws IOException      */     private static void filesTest(String filepath, String content) throws IOException {         Files.write(Paths.get(filepath), content.getBytes());     }      /**      * 方法五:使用 BufferedOutputStream 寫文件      * @param filepath 文件目錄      * @param content  待寫入內容      * @throws IOException      */     private static void bufferedOutputStreamTest(String filepath, String content) throws IOException {         try (BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(                 new FileOutputStream(filepath))) {             bufferedOutputStream.write(content.getBytes());         }     }      /**      * 方法四:使用 FileOutputStream  寫文件      * @param filepath 文件目錄      * @param content  待寫入內容      * @throws IOException      */     private static void fileOutputStreamTest(String filepath, String content) throws IOException {         try (FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(filepath)) {             byte[] bytes = content.getBytes();             fileOutputStream.write(bytes);         }     }      /**      * 方法三:使用 PrintWriter 寫文件      * @param filepath 文件目錄      * @param content  待寫入內容      * @throws IOException      */     private static void printWriterTest(String filepath, String content) throws IOException {         try (PrintWriter printWriter = new PrintWriter(new FileWriter(filepath))) {             printWriter.print(content);         }     }      /**      * 方法二:使用 BufferedWriter 寫文件      * @param filepath 文件目錄      * @param content  待寫入內容      * @throws IOException      */     private static void bufferedWriterTest(String filepath, String content) throws IOException {         try (BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(filepath))) {             bufferedWriter.write(content);         }     }      /**      * 方法一:使用 FileWriter 寫文件      * @param filepath 文件目錄      * @param content  待寫入內容      * @throws IOException      */     private static void fileWriterTest(String filepath, String content) throws IOException {         try (FileWriter fileWriter = new FileWriter(filepath)) {             fileWriter.append(content);         }     } }

在查看結果之前，我們先去對應的文件夾看看寫入的文件是否正常，如下圖所示：

從上述結果可以看出，每種方法都正常寫入了 26  MB 的數據，它們最終執行的結果如下圖所示：

從以上結果可以看出，字符流的操作速度最快，這是因為我們本次測試的代碼操作的是字符串，所以在使用字節流時，需要先將字符串轉換為字節流，因此在執行效率上不占優勢。

從上述結果可以看出，性能最好的是帶有緩沖區的字符串寫入流 BufferedWriter，性能最慢的是 Files。

PS：以上的測試結果只是針對字符串的操作場景有效，如果操作的是二進制的文件，那么就應該使用帶緩沖區的字節流  BufferedOutputStream。

6.擴展知識：內容追加

以上代碼會對文件進行重寫，如果只想在原有的基礎上追加內容，就需要在創建寫入流的時候多設置一個 append 的參數為 true，比如如果我們使用  FileWriter 來實現文件的追加的話，實現代碼是這樣的：

public static void fileWriterMethod(String filepath, String content) throws IOException {     // 第二個 append 的參數傳遞一個 true = 追加文件的意思     try (FileWriter fileWriter = new FileWriter(filepath, true)) {         fileWriter.append(content);     } }

如果使用的是 BufferedWriter 或 PrintWriter，也是需要在構建 new FileWriter 類時多設置一個 append  的參數為 true，實現代碼如下：

try (BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(     new FileWriter(filepath, true))) {     bufferedWriter.write(content); }

相比來說 Files 類要想實現文件的追加寫法更加特殊一些，它需要在調用 write 方法時多傳一個 StandardOpenOption.APPEND  的參數，它的實現代碼如下：

Files.write(Paths.get(filepath), content.getBytes(), StandardOpenOption.APPEND);

感謝各位的閱讀，以上就是“文件寫入的方法有哪些”的內容了，經過本文的學習后，相信大家對文件寫入的方法有哪些這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關知識點的文章，歡迎關注！