【转】彻底明白Java的IO系统

一. Input和Output

1. stream代表的是任何有能力产出数据的数据源,或是任何有能力接收数据的接收源。在Java的IO中,所有的stream(包括Input和Out stream)都包括两种类型:

1.1 以字节为导向的stream
以字节为导向的stream,表示以字节为单位从stream中读取或往stream中写进信息。以字节为导向的stream包括下面几种类型:

---- input stream:
1) ByteArrayInputStream:把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用
2) StringBufferInputStream:把一个String对象作为InputStream
3) FileInputStream:把一个文件作为InputStream,实现对文件的读取操纵
4) PipedInputStream:实现了pipe的概念,主要在线程中使用
5) SequenceInputStream:把多个InputStream合并为一个InputStream

---- Out stream
1) ByteArrayOutputStream:把信息存进内存中的一个缓冲区中
2) FileOutputStream:把信息存进文件中
3) PipedOutputStream:实现了pipe的概念,主要在线程中使用
4) SequenceOutputStream:把多个OutStream合并为一个OutStream

1.2 以Unicode字符为导向的stream
以Unicode字符为导向的stream,表示以Unicode字符为单位从stream中读取或往stream中写进信息。以Unicode字符为导向的stream包括下面几种类型:

---- Input Stream
1) CharArrayReader:与ByteArrayInputStream对应
2) StringReader:与StringBufferInputStream对应
3) FileReader:与FileInputStream对应
4) PipedReader:与PipedInputStream对应

---- Out Stream
1) CharArrayWrite:与ByteArrayOutputStream对应
2) StringWrite:无与之对应的以字节为导向的stream
3) FileWrite:与FileOutputStream对应
4) PipedWrite:与PipedOutputStream对应

以字符为导向的stream基本上对有与之相对应的以字节为导向的stream。两个对应类实现的功能相同,字是在操纵时的导向不同。如 CharArrayReader:和ByteArrayInputStream的作用都是把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用,所不同的是前者每次从内存中读取一个字节的信息,而后者每次从内存中读取一个字符。

1.3 两种不现导向的stream之间的转换
InputStreamReader和OutputStreamReader:把一个以字节为导向的stream转换成一个以字符为导向的stream。

2. stream添加属性

2.1 “为stream添加属性”的作用
运用上面先容的Java中操纵IO的API,我们就可完成我们想完成的任何操纵了。但通过FilterInputStream和FilterOutStream的子类,我们可以为stream添加属性。下面以一个例子来说明这种功能的作用。
假如我们要往一个文件中写进数据,我们可以这样操纵:
FileOutStream fs = new FileOutStream(“test.txt”);
然后就可以通过产生的fs对象调用write()函数来往test.txt文件中写进数据了。但是,假如我们想实现“先把要写进文件的数据先缓存到内存中,再把缓存中的数据写进文件中”的功能时,上面的API就没有一个能满足我们的需求了。但是通过FilterInputStream和 FilterOutStream的子类,为FileOutStream添加我们所需要的功能。

2.2 FilterInputStream的各种类型

2.2.1 用于封装以字节为导向的InputStream
1) DataInputStream:从stream中读取基本类型(int、char等)数据。
2) BufferedInputStream:使用缓冲区
3) LineNumberInputStream:会记录input stream内的行数,然后可以调用getLineNumber()和setLineNumber(int)
4) PushbackInputStream:很少用到,一般用于编译器开发

2.2.2 用于封装以字符为导向的InputStream
1) 没有与DataInputStream对应的类。除非在要使用readLine()时改用BufferedReader,否则使用DataInputStream
2) BufferedReader:与BufferedInputStream对应
3) LineNumberReader:与LineNumberInputStream对应
4) PushBackReader:与PushbackInputStream对应

2.3 FilterOutStream的各种类型

2.2.3 用于封装以字节为导向的OutputStream
1) DataIOutStream:往stream中输出基本类型(int、char等)数据。
2) BufferedOutStream:使用缓冲区
3) PrintStream:产生格式化输出

2.2.4 用于封装以字符为导向的OutputStream
1) BufferedWrite:与对应
2) PrintWrite:与对应

3. RandomAccessFile
1) 可通过RandomAccessFile对象完成对文件的读写操纵
2) 在产生一个对象时,可指明要打开的文件的性质:r,只读;w,只写;rw可读写
3) 可以直接跳到文件中指定的位置

4. I/O应用的一个例子

 1     public static void main(String[] args) throws IOException {
 2         // 1.以行为单位从一个文件读取数据
 3         BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(
 4                 "F:\\nepalon\\TestIO.java"));
 5         String s, s2 = new String();
 6         while ((s = in.readLine()) != null)
 7             s2 += s + "\n";
 8         in.close();
 9 
10         // 1b. 接收键盘的输进
11         BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(
12                 System.in));
13         System.out.println("Enter a line:");
14         System.out.println(stdin.readLine());
15 
16         // 2. 从一个String对象中读取数据
17         StringReader in2 = new StringReader(s2);
18         int c;
19         while ((c = in2.read()) != -1)
20             System.out.println((char) c);
21         in2.close();
22 
23         // 3. 从内存取出格式化输进
24         try {
25             DataInputStream in3 = new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(
26                     s2.getBytes()));
27             while (true)
28                 System.out.println((char) in3.readByte());
29         } catch (EOFException e) {
30             System.out.println("End of stream");
31         }
32 
33         // 4. 输出到文件
34         try {
35             BufferedReader in4 = new BufferedReader(new StringReader(s2));
36             PrintWriter out1 = new PrintWriter(new BufferedWriter(
37                     new FileWriter("F:\\nepalon\\ TestIO.out")));
38             int lineCount = 1;
39             while ((s = in4.readLine()) != null)
40                 out1.println(lineCount++ + ":" + s);
41             out1.close();
42             in4.close();
43         } catch (EOFException ex) {
44             System.out.println("End of stream");
45         }
46 
47         // 5. 数据的存储和恢复
48         try {
49             DataOutputStream out2 = new DataOutputStream(
50                     new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(
51                             "F:\\nepalon\\ Data.txt")));
52             out2.writeDouble(3.1415926);
53             out2.writeChars("\nThas was pi:writeChars\n");
54             out2.writeBytes("Thas was pi:writeByte\n");
55             out2.close();
56             DataInputStream in5 = new DataInputStream(new BufferedInputStream(
57                     new FileInputStream("F:\\nepalon\\ Data.txt")));
58             BufferedReader in5br = new BufferedReader(
59                     new InputStreamReader(in5));
60             System.out.println(in5.readDouble());
61             System.out.println(in5br.readLine());
62             System.out.println(in5br.readLine());
63         }
64 
65         catch (EOFException e) {
66             System.out.println("End of stream");
67         }
68 
69         // 6. 通过RandomAccessFile操纵文件
70         RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat",
71                 "rw");
72         for (int i = 0; i < 10; i++)
73             rf.writeDouble(i * 1.414);
74         rf.close();
75 
76         rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");
77         for (int i = 0; i < 10; i++)
78             System.out.println("Value " + i + ":" + rf.readDouble());
79         rf.close();
80 
81         rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "rw");
82         rf.seek(5 * 8);
83         rf.writeDouble(47.0001);
84         rf.close();
85 
86         rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");
87         for (int i = 0; i < 10; i++)
88             System.out.println("Value " + i + ":" + rf.readDouble());
89         rf.close();
90     }

关于代码的解释(以区为单位):

1区中,当读取文件时,先把文件内容读到缓存中,当调用in.readLine()时,再从缓存中以字符的方式读取数据(以下简称“缓存字节读取方式”)。

1b区中,由于想以缓存字节读取方式从标准IO(键盘)中读取数据,所以要先把标准IO(System.in)转换成字符导向的stream,再进行BufferedReader封装。

2区中,要以字符的形式从一个String对象中读取数据,所以要产生一个StringReader类型的stream。

4区中,对String对象s2读取数据时,先把对象中的数据存进缓存中,再从缓冲中进行读取;对TestIO.out文件进行操纵时,先把格式化后的信息输出到缓存中,再把缓存中的信息输出到文件中。

5区中,对Data.txt文件进行输出时,是先把基本类型的数据输出屋缓存中,再把缓存中的数据输出到文件中;对文件进行读取操纵时,先把文件中的数据读取到缓存中,再从缓存中以基本类型的形式进行读取。留意in5.readDouble()这一行。由于写进第一个writeDouble(),所以为了正确显示。也要以基本类型的形式进行读取。

6区是通过RandomAccessFile类对文件进行操纵。

原文地址:https://www.cnblogs.com/xuekyo/p/2589997.html