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服務(wù)器之家 - 編程語言 - JAVA教程 - java基礎(chǔ)知識(shí)I/O流使用詳解

java基礎(chǔ)知識(shí)I/O流使用詳解

2019-10-27 12:12java技術(shù)網(wǎng) JAVA教程

編程語言的I/O類庫中常常使用流這個(gè)抽象的概念,它代表任何有能力產(chǎn)生數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源對(duì)象或時(shí)有能力接收數(shù)據(jù)的接收端對(duì)象,本文為大家介紹Java中I/O系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)

“流”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,用來實(shí)現(xiàn)程序或進(jìn)程間的通信,或讀寫外圍設(shè)備、外部文件等,它屏蔽了實(shí)際的I/O設(shè)備中處理數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)。   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:輸入流和輸出流。其實(shí)輸入/輸出是想對(duì)于內(nèi)存來說的。實(shí)際上,流的源端和目的端可簡單地看成是字節(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,只是簡單地往流中寫數(shù)據(jù)。

a.流:一組有序的數(shù)據(jù)序列。
b字節(jié)流:數(shù)據(jù)流中最小的數(shù)據(jù)單元是字節(jié)。
c.字符流:數(shù)據(jù)流中最小的數(shù)據(jù)單元是字符。

 一.  java.io包中的類對(duì)應(yīng)兩類流

一類流直接從指定的位置(如磁盤文件或內(nèi)存區(qū)域)讀或?qū)懀@類流稱為結(jié)點(diǎn)流,其他的流則稱為過濾流(包裝流)

過濾流: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,結(jié)合后的流被稱為過濾流。過濾器輸入流往往是以其它輸入流作為它的輸入源,經(jīng)過過濾或處理后再以新的輸入流的形式提供給用戶,過濾器輸出流也類似。我們很少用單一的類來創(chuàng)建流對(duì)象,而是通過疊合多個(gè)對(duì)象來提供所期望的功能(即裝飾器設(shè)計(jì)模式)。

java的常用輸入、輸出流其實(shí)都是繼承自4個(gè)抽象類,分別是:

基于單字節(jié)的InputStream,OutputStream類(面向字節(jié)形式的I/O)
基于雙字節(jié)的Unicode代碼單元的 Reader, Writer類(面向字符形式的I/O)
一旦打開輸入流后,程序就可從輸入流串行地讀數(shù)據(jù)。從輸入流讀/寫數(shù)據(jù)的過程一般如下:打開一個(gè)流通道-->讀取/寫信息-->關(guān)閉流通道。

在java平臺(tái)中,有以下兩種方式能獲得本地平臺(tái)的字符編碼類型:

(a)System.getProperty("file.encoding");

(b) Charset cs=Charset.defaultCharset();

所有的輸入流、輸出流都可以分為字節(jié)(輸入、輸出)流,字符(輸入、輸出)流,處理字節(jié)的主要是(OutputStream/InputStream) 系列,處理字符的,主要是(Reader/Write)系列

二.以字節(jié)(Byte)為導(dǎo)向的輸入流(InputStream系列),這幾個(gè)類都可以與FileInputStream對(duì)象相連以提供有用接口:

ByteArrayInputStream:把內(nèi)存中的一個(gè)緩沖區(qū)作為InputStream使用
StringBufferInputStream(在java1.1中已經(jīng)棄用了):把一個(gè)String對(duì)象作為InputStream,底層實(shí)現(xiàn)使用StringBuffer
FileInputStream:把一個(gè)文件作為InputStream,實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的讀取操作(文件名、文件、FileDescriptor對(duì)象)
PipedInputStream:實(shí)現(xiàn)了pipe的概念,主要在線程中使用(作為多進(jìn)程中的數(shù)據(jù)源)
SequenceInputStream:把多個(gè)InputStream合并為一個(gè)InputStream
以字節(jié)(Byte)為導(dǎo)向的輸出流(OutputStream系列),可以與FilterOutputStream對(duì)象相連以提供有用接口:

ByteArrayOutputStream:在內(nèi)存中創(chuàng)建緩沖區(qū),把信息存入內(nèi)存中的一個(gè)緩沖區(qū)中,緩沖區(qū)初始化尺寸(可選)
 FileOutputStream:把信息存入文件中(文件名、文件、FileDescriptor)
PipedOutputStream:實(shí)現(xiàn)了pipe的概念,主要在線程中使用(指定用于多線程的數(shù)據(jù)的目的地)

三.與之對(duì)應(yīng)的(Reader/Writer)系列

Reader:                 與InputStream相對(duì)應(yīng),適配器InputStreamReader
Writer:                 與OutputStream相對(duì)應(yīng),適配器為OutputStreamWriter
FileReader:              與FileOutputStream相對(duì)應(yīng)
 FileWriter:             與FileOurputStream相對(duì)應(yīng)
 StringReader:           無相對(duì)應(yīng)的類
StringWriter:           與ByteArrayInputStream相對(duì)應(yīng)
CharArrayReader:        與ByteArrayOutputStream相對(duì)應(yīng)
 CharArrayWriter:        與ByteArrayOutputStream相對(duì)應(yīng)
 PipedReader:            與PipedInputStream相對(duì)應(yīng)
 PipedWriter:            與PipedOutputStream相對(duì)應(yīng)

四.兩種不限導(dǎo)向的stream之間的轉(zhuǎn)換(使用適配器類)

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 將要寫入流中的字符編碼成字節(jié)。它使用的字符集可以由名稱指定或顯式給定,否則將接受平臺(tái)默認(rèn)的字符集

.通過FilterInputStream從InputStream讀取數(shù)據(jù)

DataInputStream:從stream中讀取基本類型(int、char,long等)數(shù)據(jù)。
BufferedInputStream:使用緩沖區(qū) ,使用它可以防止每次讀取都得進(jìn)行實(shí)際的讀操作
LineNumberInputStream:會(huì)記錄input stream內(nèi)的行數(shù),然后可調(diào)用getLineNumber()和setLineNumber(int)
PushbackInputStream:很少用到,一般用于編譯器開發(fā)
通過FilterOutputStream向OutputStream寫入:

DataIOutputStream:可以按照移植方式往stream中輸出基本類型(int、char,long等)數(shù)據(jù)。
 BufferedOutputStream:使用緩沖區(qū) ,使用它可避免每次發(fā)送數(shù)據(jù)都進(jìn)行實(shí)際的寫操作
 PrintStream:產(chǎn)生格式化輸出 ,其中DataOutputStream處理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ),PrintStream處理顯示

六.更改流的行為

盡管BufferedOutputStream是FilterOutputStream的子類,但是BufferedWriter并不是FilterWriter的子類,(FilterWriter是抽象類,沒有任何子類)

沒有與DataInputStream對(duì)應(yīng)的類。除非在要使用readLine()時(shí)改用BufferedReader,否則使用DataInputStream
BufferedReader:與BufferedInputStream對(duì)應(yīng)
 LineNumberReader:與LineNumberInputStream對(duì)應(yīng)
PushBackReader:與PushbackInputStream對(duì)應(yīng)
BufferedWrite:與BufferedOutStream對(duì)應(yīng)
PrintWrite:與 PrintStream對(duì)應(yīng)

七.自我獨(dú)立的類:RandomAccessFile

這個(gè)類適用于有大小已知的記錄組成的文件,RandomAccessFile除了實(shí)現(xiàn)了DataInput和DataOutput接口(DataInputStream和DataOutputStream也實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)接口)之外,這個(gè)類是個(gè)完全獨(dú)立的類,它擁有和別的I/O類型本質(zhì)不同的行為,可以在一個(gè)文件內(nèi)向前和向后移動(dòng),直接從Object派生而來。

可通過RandomAccessFile對(duì)象完成對(duì)文件的讀寫操作
在產(chǎn)生一個(gè)對(duì)象時(shí),可指明要打開的文件的性質(zhì):r,只讀;w,只寫;rw可讀寫
可以直接跳到文件中指定的位置
RandomAccessFile的大部分功能(不是全部)有nio存儲(chǔ)映射文件所取代

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