Java IO流總結

IO流:也稱

數據流數據流(Stream)是一組有順序的、有起點和終點的字節集合,是對輸入和輸出(數據傳輸)的總稱和抽象。即數據在兩設備間的傳輸稱為流的本質是數據傳輸,根據數據傳輸特性將流抽象為各種類,方便更直觀的進行數據操作。

IO流根據處理數據類型不同分為字符流字節流

IO流根據數據流向不同分為輸入流輸出流

字符流和字節流

字符流的由來:因為數據編碼的不同,而有了對字符進行高效操作的流對象。本質其實就是基於字節流讀取時,去查了指定的碼錶。

字符流和字節流的區別:

1.讀寫單位不同:字節流以字節(8bit)為基本處理單位,字符流以字符為基本處理單位,根據碼錶映射字符,一次可能讀多個字節。Java中1個字符佔2個字節。

2.處理對象不同:字節流能處理所有類型的數據(如圖片、AVI等),而字符流只能處理字符類型的數據。只要是處理純文本數據,就優先考慮使用字符流。除此之外都使用字節流。

輸入流和輸出流

對輸入流只能進行讀操作,對輸出流只能進行寫操作,程序中需要根據待傳輸數據的不同特性而使用不同的流。

Java IO流總結

Java IO流總結

Java IO流總結

Java IO流對象

1.InputStream(輸入字節流):IO中輸入字節流的繼承圖見上圖。①InputStream是所有的輸入字節流的父類,是抽象類。②ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream是三種基本的介質流(基礎流),它們分別從Byte數組、StringBuffer、和本地文件中讀取數據。PipedInputstream是從與其它線程共用的管道中讀取數據,與Piped相關的知識後續單獨介紹。③ObjectInputStream和所有FilterInputStream的子類都是裝飾流(裝飾器模式的主角)。

2.OutputStream(輸出字節流):IO中輸出字節流的繼承圖見上圖。①OutputStream是所有的輸出字節流的父類,是抽象類。②ByteArrayOutputStream、FileOutputStream是兩種基本的介質流(基礎流),它們分別向Byte數組、和本地文件中寫入數據。PipedOutputStream是向與其它線程共用的管道中寫入數據。③ObjectOutputStream和所有FilterOutputStream的子類都是裝飾流。

3.字節流的輸入與輸出的對應:

Java IO流總結

圖中藍色的為主要的對應部分,紅色的部分就是不對應部分。紫色的虛線部分代表這些流一般要搭配使用。從上面的圖中可以看出Java IO中的字節流是極其對稱的。“存在即合理”,我們看看這些字節流中不太對稱的幾個類吧!

①LineNumberInputStream主要完成從流中讀取數據時,會得到相應的行號,至於什麼時候分行、在哪裡分行是由該類主動確定的,並不是在原始中有這樣一個行號。在輸出部分沒有對應的部分,我們完全可以自己建立一個LineNumberOutputStream,在最初寫入時會有一個基準的行號,以後每次遇到換行時會在下一行添加一個行號,看起來也是可以的。好像更不入流了。

②PushbackInputStream的功能是查看最後一個字節,不滿意就放入緩衝區。主要用在編譯器的語法、詞法分析部分。輸出部分的BufferedOutputStream幾乎實現相近的功能。

③StringBufferInputStream類已過時,不應該出現在InputStream部分,主要因為String應該屬於字符流的範圍。已經被廢棄了,當然輸出部分也沒有必要需要它了。還允許它存在只是為了保持版本的向下兼容而已。

④SequenceInputStream可以認為是一個工具類,將兩個或者多個輸入流當成一個輸入流依次讀取。完全可以從IO包中去除,還完全不影響IO包的結構,卻讓其更“純潔”——純潔的裝飾者模式。

⑤PrintStream也可以認為是一個輔助工具。主要可以向其他輸出流,或者FileInputStream寫入數據,本身內部實現還是帶緩衝的。本質上是對其它流的綜合運用的一個工具而已。一樣可以踢出IO包!System.out和System.in就是PrintStream的實例。

4.Reader(字符輸入流):①Reader是所有的字符輸入流的父類,是抽象類。②CharArrayReader、StringReader是兩種基本的介質流(基礎流),它們分別將Char數組、String中讀取數據。PipedReader是從與其它線程共用的管道中讀取數據。③BufferedReader很明顯就是一個裝飾器,它和其子類負責裝飾其它Reader類對象。④FilterReader是所有自定義具體裝飾流的父類,其子類PushbackReader對Reader類對象進行裝飾,會增加一個行號。⑤InputStreamReader是一個連接字節流和字符流的橋樑,它將字節流轉變為字符流。FileReader可以說是一個達到此功能常用的工具類,在其源代碼中明顯使用了將FileInputStream轉變為Reader的方法。我們可以從這個類中得到一定的技巧。Reader中各個類的用途和使用方法基本和InputStream中的類使用一致。後面會有Reader與InputStream的對應關係。

5.Writer(字符輸出流):①Writer是所有的字符輸出流的父類,是抽象類。②CharArrayWriter、StringWriter是兩種基本的介質流(基礎流),它們分別向Char數組、String中寫入數據。PipedWriter是向與其它線程共用的管道中寫入數據。③BufferedWriter是一個裝飾器,為Writer提供緩衝功能。④PrintWriter和PrintStream極其類似,功能和使用也非常相似。⑤OutputStreamWriter是OutputStream到Writer轉換的橋樑,它的子類FileWriter其實就是一個實現此功能的具體類(具體可以研究一下SourceCode)。功能和使用和OutputStream極其類似,後面會有它們的對應圖。

6.字符流的輸入與輸出的對應:

Java IO流總結

7.字符流與字節流轉換:轉換流(中介流)的特點:①其是字符流和字節流之間的橋樑。②可對讀取到的字節數據經過指定編碼轉換成字符。③可對讀取到的字符數據經過指定編碼轉換成字節。當字節和字符之間有轉換動作時、流操作的數據需要編碼或解碼時使用轉換流

。InputStreamReader:字節到字符的橋樑,OutputStreamWriter:字符到字節的橋樑。InputStreamReader、OutputStreamWriter這兩個流對象是字符體系中的成員,它們有轉換作用,本身又是字符流,所以在構造的時候需要傳入字節流對象進來。

8.File類:File類是對文件系統中文件以及文件夾進行封裝的對象,可以通過對象的思想來操作文件和文件夾。File類保存文件或目錄的各種元數據信息,包括文件名、文件長度、最後修改時間、是否可讀、獲取當前文件的路徑名、判斷指定文件是否存在、獲得當前目錄中的文件列表、創建、刪除文件和目錄等方法。

9.RandomAccessFile類:該對象並不是流體系中的一員,其封裝了字節流,同時還封裝了一個緩衝區(字符數組),通過內部的指針來操作字符數組中的數據。該對象特點:①該對象只能操作文件,所以構造函數接收兩種類型的參數:字符串文件路徑,File類對象。②該對象既可以對文件進行讀操作,也能進行寫操作,在進行對象實例化時可指定操作模式(r,rw)。注意:該對象在實例化時,如果要操作的文件不存在,會自動創建;如果文件存在,寫數據未指定位置,會從頭開始寫,即覆蓋原有的內容。可以用於多線程下載或多個線程同時寫數據到文件。


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