java io流的認(rèn)識(shí).docx

大多初學(xué)者對(duì)java I/O系統(tǒng)提供了如此多的類(lèi)而感到不知所錯(cuò)，本文中將會(huì)做一下梳理 流的概念 流（stream）的概念源于UNIX中的管道（pipe）的概念。在UNIX中，管道是一條不間斷的字節(jié)流，用來(lái)實(shí)現(xiàn)程序或進(jìn)程間的通信，或讀寫(xiě)外圍設(shè)備、外部文件等。 一個(gè)流，必有源端和目的端，它們可以是計(jì)算機(jī)內(nèi)存的某些區(qū)域，也可以是磁盤(pán)文件，甚至可以是Internet上的某個(gè)URL。 流的方向是重要的，根據(jù)流的方向，流可以分為兩類(lèi)：輸入流和輸出流。用戶(hù)可以從輸入流中讀取信息，但不能寫(xiě)它。相反，對(duì)輸出流，只能往往輸入流寫(xiě)，而不能讀取。其實(shí)輸入/輸出是想對(duì)于內(nèi)存來(lái)說(shuō)的。 實(shí)際上，流的源端和目的端可簡(jiǎn)單地看成是字節(jié)的生產(chǎn)者和消費(fèi)者，對(duì)于輸入流，可不必關(guān)心它的源端是什么，只要簡(jiǎn)單地從流中讀數(shù)據(jù)，而對(duì)輸出流，也可不知道它的目的端，只是簡(jiǎn)單地往流中寫(xiě)數(shù)據(jù)。 java.io包中的類(lèi)對(duì)應(yīng)兩類(lèi)流，一類(lèi)流直接從指定的位置（如磁盤(pán)文件或內(nèi)存區(qū)域）讀或?qū)?，這類(lèi)流稱(chēng)為結(jié)點(diǎn)流，其他的流則稱(chēng)為過(guò)濾流（包裝流） 過(guò)濾流：一些流可以從文件以及其他地方接收字節(jié)，另一些流可以將字節(jié)組合成更有用的數(shù)據(jù)類(lèi)型。將一個(gè)已經(jīng)存在的流傳遞給另一個(gè)流的構(gòu)造方法，將這兩種流結(jié)合起來(lái)，結(jié)合后的流被稱(chēng)為過(guò)濾流。 過(guò)濾器輸入流往往是以其它輸入流作為它的輸入源，經(jīng)過(guò)過(guò)濾或處理后再以新的輸入流的形式提供給用戶(hù)，過(guò)濾器輸出流也類(lèi)似。 java的常用輸入、輸出流 其實(shí)都是繼承自4個(gè)抽象類(lèi)，分別是 基于單字節(jié)的InputStream,OutputStream類(lèi) 基于雙字節(jié)的Unicode代碼單元的 Reader， Writer類(lèi) 一旦打開(kāi)輸入流后，程序就可從輸入流串行地讀數(shù)據(jù)。 從輸入流讀數(shù)據(jù)的過(guò)程一般如下： open a stream while more information read information close the stream 類(lèi)似地，程序也能通過(guò)打開(kāi)一個(gè)輸出流并順序地寫(xiě)入數(shù)據(jù)來(lái)將信息送至目的端。 往輸出流寫(xiě)數(shù)據(jù)的過(guò)程一般如下： open a stream while more information write information close the stream java.io包中的stream類(lèi)根據(jù)它們操作對(duì)象的類(lèi)型是字符還是字節(jié)可分為兩大類(lèi)： 字符流和字節(jié)流。 InputStream,OutputStream類(lèi)僅僅讀取和寫(xiě)入單個(gè)的字節(jié)和字節(jié)數(shù)組，它們沒(méi)有讀取和寫(xiě)入字符串和數(shù)值的方法。 由于以字節(jié)為單位的流處理存儲(chǔ)為Unicode碼的信息很不方便（Unicode的每個(gè)代碼單元使用了兩個(gè)字節(jié)），所以有了一個(gè)專(zhuān)門(mén)的類(lèi)層次來(lái)處理Unicode字符，這些類(lèi)繼承于抽象類(lèi)Reader和Writer。 1.1 以字節(jié)為導(dǎo)向的stream 以字節(jié)為導(dǎo)向的stream，表示以字節(jié)為單位從stream中讀取或往stream中寫(xiě)入信息。以字節(jié)為導(dǎo)向的stream包括下面幾種類(lèi)型： 1。inputstream： 1) ByteArrayInputStream：把內(nèi)存中的一個(gè)緩沖區(qū)作為InputStream使用 2) StringBufferInputStream：把一個(gè)String對(duì)象作為InputStream -已過(guò)時(shí)。 此類(lèi)未能正確地將字符轉(zhuǎn)換為字節(jié)。從 JDK 1.1 開(kāi)始，從字符串創(chuàng)建流的首選方法是通過(guò) StringReader 類(lèi)進(jìn)行創(chuàng)建。 3) FileInputStream：把一個(gè)文件作為InputStream，實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的讀取操作 4) PipedInputStream：實(shí)現(xiàn)了pipe的概念，主要在線程中使用 5) SequenceInputStream：把多個(gè)InputStream合并為一個(gè)InputStream 2。Outstream 1) ByteArrayOutputStream：把信息存入內(nèi)存中的一個(gè)緩沖區(qū)中 2) FileOutputStream：把信息存入文件中 3) PipedOutputStream：實(shí)現(xiàn)了pipe的概念，主要在線程中使用 4) SequenceOutputStream：把多個(gè)OutStream合并為一個(gè)OutStream 1.2 以Unicode字符為導(dǎo)向的stream 以Unicode字符為導(dǎo)向的stream，表示以Unicode字符為單位從stream中讀取或往stream中寫(xiě)入信息。以Unicode字符為導(dǎo)向的stream包括下面幾種類(lèi)型： 1)。InputStream 1) CharArrayReader：與ByteArrayInputStream對(duì)應(yīng) 2) StringReader：與StringBufferInputStream對(duì)應(yīng) 3) FileReader：與FileInputStream對(duì)應(yīng) 4) PipedReader：與PipedInputStream對(duì)應(yīng) 2。OutStream 1) CharArrayWrite：與ByteArrayOutputStream對(duì)應(yīng) 2) StringWrite：無(wú)與之對(duì)應(yīng)的以字節(jié)為導(dǎo)向的stream 3) FileWrite：與FileOutputStream對(duì)應(yīng) 4) PipedWrite：與PipedOutputStream對(duì)應(yīng) 以字符為導(dǎo)向的stream基本上對(duì)有與之相對(duì)應(yīng)的以字節(jié)為導(dǎo)向的stream。兩個(gè)對(duì)應(yīng)類(lèi)實(shí)現(xiàn)的功能相同，字是在操作時(shí)的導(dǎo)向不同。如CharArrayReader：和ByteArrayInputStream的作用都是把內(nèi)存中的一個(gè)緩沖區(qū)作為InputStream使用，所不同的是前者每次從內(nèi)存中讀取一個(gè)字節(jié)的信息，而后者每次從內(nèi)存中讀取一個(gè)字符。 1.3 兩種不限導(dǎo)向的stream之間的轉(zhuǎn)換 InputStreamReader和OutputStreamReader：把一個(gè)以字節(jié)為導(dǎo)向的stream轉(zhuǎn)換成一個(gè)以字符為導(dǎo)向的stream。 InputStreamReader 是字節(jié)流通向字符流的橋梁：它使用指定的 charset 讀取字節(jié)并將其解碼為字符。它使用的字符集可以由名稱(chēng)指定或顯式給定，或者可以接受平臺(tái)默認(rèn)的字符集 OutputStreamWriter 是字符流通向字節(jié)流的橋梁：可使用指定的 charset 將要寫(xiě)入流中的字符編碼成字節(jié)。它使用的字符集可以由名稱(chēng)指定或顯式給定，否則將接受平臺(tái)默認(rèn)的字符集。 2. stream添加屬性 2.1 “為stream添加屬性”的作用 運(yùn)用上面介紹的Java中操作IO的API，我們就可完成我們想完成的任何操作了。但通過(guò)FilterInputStream和FilterOutStream的子類(lèi)，我們可以為stream添加屬性。下面以一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明這種功能的作用。 如果我們要往一個(gè)文件中寫(xiě)入數(shù)據(jù)，我們可以這樣操作： FileOutStream fs = new FileOutStream(“test.txt”); 然后就可以通過(guò)產(chǎn)生的fs對(duì)象調(diào)用write()函數(shù)來(lái)往test.txt文件中寫(xiě)入數(shù)據(jù)了。但是，如果我們想實(shí)現(xiàn)“先把要寫(xiě)入文件的數(shù)據(jù)先緩存到內(nèi)存中，再把緩存中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入文件中”的功能時(shí)，上面的API就沒(méi)有一個(gè)能滿(mǎn)足我們的需求了。但是通過(guò)FilterInputStream和FilterOutStream的子類(lèi)，為FileOutStream添加我們所需要的功能。 2.2 FilterInputStream的各種類(lèi)型 2.2.1 用于封裝以字節(jié)為導(dǎo)向的InputStream 1) DataInputStream：從stream中讀取基本類(lèi)型（int、char等）數(shù)據(jù)。 2) BufferedInputStream：使用緩沖區(qū) 3) LineNumberInputStream：會(huì)記錄input stream內(nèi)的行數(shù)，然后可以調(diào)用getLineNumber()和setLineNumber(int) 4) PushbackInputStream：很少用到，一般用于編譯器開(kāi)發(fā) 2.2.2 用于封裝以字符為導(dǎo)向的InputStream 1) 沒(méi)有與DataInputStream對(duì)應(yīng)的類(lèi)。除非在要使用readLine()時(shí)改用BufferedReader，否則使用DataInputStream 2) BufferedReader：與BufferedInputStream對(duì)應(yīng) 3) LineNumberReader：與LineNumberInputStream對(duì)應(yīng) 4) PushBackReader：與PushbackInputStream對(duì)應(yīng) 2.3 FilterOutStream的各種類(lèi)型 2.2.3 用于封裝以字節(jié)為導(dǎo)向的OutputStream 1) DataIOutStream：往stream中輸出基本類(lèi)型（int、char等）數(shù)據(jù)。 2) BufferedOutStream：使用緩沖區(qū) 3) PrintStream：產(chǎn)生格式化輸出 2.2.4 用于封裝以字符為導(dǎo)向的OutputStream 1) BufferedWrite：與BufferedOutStream對(duì)應(yīng) 2) PrintWrite：與 PrintStream對(duì)應(yīng) 3. RandomAccessFile 1) 可通過(guò)RandomAccessFile對(duì)象完成對(duì)文件的讀寫(xiě)操作 2) 在產(chǎn)生一個(gè)對(duì)象時(shí)，可指明要打開(kāi)的文件的性質(zhì)：r，只讀；w，只寫(xiě)；rw可讀寫(xiě) 3) 可以直接跳到文件中指定的位置 4. I/O應(yīng)用的一個(gè)例子 import java.io.*; public class TestIO public static void main(String args) throws IOException /1.以行為單位從一個(gè)文件讀取數(shù)據(jù) /*當(dāng)讀取文件時(shí)，先把文件內(nèi)容讀到緩存中，當(dāng)調(diào)用in.readLine()時(shí)， 再?gòu)木彺嬷幸宰址姆绞阶x取數(shù)據(jù)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“緩存字節(jié)讀取方式”）。 */ BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(F:javaTestIO.java); String s, s2 = new String(); while(s = in.readLine() != null) s2 += s + n; in.close(); /1b. 接收鍵盤(pán)的輸入 /*由于想以緩存字節(jié)讀取方式從標(biāo)準(zhǔn)IO（鍵盤(pán)）中讀取數(shù)據(jù)，所以要 先把標(biāo)準(zhǔn)IO（System.in）轉(zhuǎn)換成字符導(dǎo)向的stream，再進(jìn)行BufferedReader封裝。 */ BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in); System.out.println(Enter a line:); System.out.println(stdin.readLine(); /2. 從一個(gè)String對(duì)象中讀取數(shù)據(jù) /* 要以字符的形式從一個(gè)String對(duì)象中讀取數(shù)據(jù)，所以要產(chǎn)生一個(gè)StringReader類(lèi)型的stream。 */ StringReader in2 = new StringReader(s2); int c; while(c = in2.read() != -1) System.out.println(char)c); in2.close(); /3. 從內(nèi)存取出格式化輸入 /把內(nèi)存中的一個(gè)緩沖區(qū)作為DataInputStream使用 try DataInputStream in3 = new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(s2.getBytes(); while(true) System.out.println(char)in3.readByte(); catch(EOFException e) System.out.println(End of stream); /4. 輸出到文件 /*對(duì)String對(duì)象s2讀取數(shù)據(jù)時(shí)，先把對(duì)象中的數(shù)據(jù)存入緩存中，再?gòu)木彌_中進(jìn)行讀取；對(duì)TestIO.out文件進(jìn)行操作時(shí)， 先把格式化后的信息輸出 到緩存中，再把緩存中的信息輸出到文件中。 */ try BufferedReader in4 = new BufferedReader(new StringReader(s2); PrintWriter out1 = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter(F:java TestIO.out); int lineCount = 1; while(s = in4.readLine() != null) out1.println(lineCount+ + ： + s); out1.close(); in4.close(); catch(EOFException ex) ystem.out.println(End of stream); /5. 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和恢復(fù) /*對(duì)Data.txt文件進(jìn)行輸出時(shí)，是先把基本類(lèi)型的數(shù)據(jù)輸出屋緩存中，再把緩存中的數(shù)據(jù)輸出到文件中；對(duì)文件進(jìn)行讀取操作時(shí)，先把文件中的數(shù)據(jù)讀取到緩存中，再?gòu)木彺嬷幸曰绢?lèi)型的形式進(jìn)行讀取。注意in5.readDouble()這一行。因?yàn)閷?xiě)入第一個(gè)writeDouble()，所以為了正確顯示。也要以基本類(lèi)型的形式進(jìn)行讀取。 */ try DataOutputStream out2 = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream( new FileOutputStream(F:java Data.txt); out2.writeDouble(3.1415926); out2.writeChars(nThas was pi:writeCharsn); out2.writeBytes(Thas was pi:writeByten); out2.close(); DataInputStream in5 = new DataInputStream( new BufferedInputStream(new FileInputStream(F:java Data.txt); BufferedReader in5br = new BufferedReader( new InputStreamReader(in5); System.out.println(in5.readDouble(); System.ou