javaio流学习总结

1 / 44 javaio 流学习总结 Java之 IO流学习总结 一、什么是流？ 流就是字节序列的抽象概念，能被连续读取数据的数据源和能被连续写入数据的接收端就是流， 流机制是 Java 及 C+中的一个重要机制，通过流我们可以自由地控制文件、内存、IO设备等数据的流向。而 IO流就是用于处理设备上的数据，如：硬盘、内存、键盘录入等。 IO 流根据处理类型的不同可分为字节流和字符流，根据流向的不同可分为输入流和输出流。 二、字节流和字符流的区别： 字符流，因为文件编码的不同，就有了对字符进行高效操作的字符流对象，它的原理就是基于字节流读取字节时去查了指定的码表。它和字节流的区别有两点： 1.在读取数据的时候，字节流读到一个字节就返回一个字节，字符流使用了字节流读到一个或多个字节时，先去查指定的编码表，再将查2 / 44 到的字符返回； 2.字节流可以处理所有类型的数据，如 jpg、avi、 mp3、 wav 等等，而字符流只能处理字符数据。所以可以根据处理的文件不同考虑使用字节流 还是字符流，如果是纯文本数据可以优先考虑字符流，否则使用字节流。 三、 IO体系，所具备的基本功能就是读和写： 1.字符流 |- Reader |- Writer Reader |-InputStreamReader |-FileReader：用于处理文件的字符读取流对象 Writer |-OutputStreamWriter 3 / 44 |-FileWriter：用于处理文件的字符写入流对象 其实很容易就可以看出来， IO体系中的子类名后缀绝大部分是父类名称，而前缀则是体现子类特有功能的名称。 Reader 中常见的方法： |-int read() 读取一个字符，并返回读到的这个字符，读到流的末尾则返回 -1。 |-int read(char) 将读到的字符存入指定的数组中，返回的是读到的字符个数，读到流的末尾则返回 -1。 |-close() 读取字符其实用的是 window 系统的功能，就希望使用完毕后，进行资源的释放。 FileReader 除了自己的构造函数外没有特有的方法： 4 / 44 |-用于读取文本文件的流对象。 |-用于关联文本文件。 在读取流对象初始化时，必须要指定一个被读取的文件， 如果该文件不存在则会发生 FileNotFoundException 异常。 Writer 中常见的方法： |-write() 将一个字符写入到流中。 |-write(char) 将一个字符数组写入到流中。 |-writer(String) 将一个字符写入到流中。 5 / 44 |-flush() 刷新流，将流中的数据刷新到目的地中，流还存在。 |-close() 关闭资源，在关闭钱 会先调用 flush()，刷新流中的数据到目的地。 FileWriter，除了自己的构造函数外没有特有的方法： |-该类的特点 |-用于处理文本文件 |-没有默认的编码表 |-有临时缓冲 |-构造函数，在写入流对象初始化时，必须要有一个存储数据的目的地。 6 / 44 |-FileWriter(String fileName)，该构造器是干什么用的呢？ |-调用系统资源 |-在指定位置创建一个文件，如果该文件已经存在则被覆盖。 |-FileWriter(String filename,Boolean append)，这构造器的作用是当传入的 boolean 类型的值为 true 时，会在指定文件末尾处进行数据的续写。 清单 1，将文本数据保存到文件中代码 private static void test1() FileWriter fw=null; /初始化 FileWriter 对象，指定文件名已经存储路径 fw=new FileWriter(D:/); (将字符串写入流 ); /将流中的数据刷新到目的地，流还在 (); 7 / 44 (将字符串写入流 ); catch (IOException e) (); finally if(fw!=null) try (); catch (IOException e1) (); 清单 2，读取一个已有文本文件，并将文本内容打印出来代码 private static void test2() FileReader fr=null; try /初始化 FileReader 对象，指定文件路径 fr=new FileReader(D:/); int ch=0; while(ch=()!=-1) / 每 次 读 取 一 个 字 符 ， 直 到 读 到 末 尾 -1 为止 (char)ch); catch (IOException e) 8 / 44 (); finally if(fr!=null) try (); catch (IOException e1) (); 这样每读到一个字符就打印出来，效率很不高，能不能按指定大小读取完后再打印出来呢？答案是当然可以的。 清单 3，读取一个已有文本文件，读完 1kb 再将其读到的内容 打 印 出 来 代 码 private static void test3() FileReader fr=null; try /初始化 FileReader 对象，指定文件路径 fr=new FileReader(D:/); char buf=new char1024; int len=0; while(len=(buf)!=-1) /每次读取 1kb 大小的字符，直到读到末尾 -1 为止 (new String(buf,0,len); catch (IOException e) 9 / 44 Java流操作有关的类或接口： Java流类图结构： 流的概念和作用 流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流，流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。 IO流的分类 ? 根据处理数据类型的不同分为：字符流和字节流 ? 根据数据流向不同分为：输入流和输出流 字符流和字节流 字符流的由来： 因为数据编码的不同，而有了对字符进行高效操作的流对象。本质其实就是基于字节流读取时，去查10 / 44 了指定的码表。 字节流和字符流的区别： ? 读写单位不同：字节流以字节为单位，字符流以字符为单位，根据码表映射 字符，一次可能读多个字节。 ? 处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据，而字符流只能处 理字符类型的数据。 结论：只要是处理纯文本数据，就优先考虑使 用字符流。 除此之外都使用字节流。 输入流和输出流 对输入流只能进行读操作，对输出流只能进行写操作，程序中需要根据待传输数据的不同特性而使用不同的流。 Java IO流对象 11 / 44 1.输入字节流 InputStreamIO 中输入字节流的继承图可见上图，可以看出： 1. InputStream 是所有的输入字节流的父类，它是一个抽象类。 2. ByteArrayInputStream 、 StringBufferInputStream 、FileInputStream 是三种基本的介质 流，它们分别从 Byte 数组、 StringBuffer、和本地文件中读取数据。 PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据，与 Piped 相关的知识后续单独介绍。 3. ObjectInputStream 和所有 FilterInputStream 的子类都是装饰流。 2.输出字节流 OutputStream IO 中输出字节流的继承图可见上图，可以看出： 1. OutputStream 是所有的输出字节流的父类，它是一个抽象类。 12 / 44 2. ByteArrayOutputStream、 FileOutputStream 是两种基本的介质流，它们分别向 Byte 数 组、和本地文件中写入数据。 PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据， 3. ObjectOutputStream 和所有 FilterOutputStream 的子类都是装饰流。 3.字节流的输入与输出的对应 图中蓝色的为主要的对应部分，红色的部分就是不对 应部分。紫色的虚线部分代表这些流一般要搭配使用。从上面的图中可以看出 Java IO 中的字节流是极其对称的。 “ 存在及合理 ” 我们看看这些字节流中不太对称的几个类吧！ 1. LineNumberInputStream 主要完成从流中读取数据时，会得到相应的行号，至于什么 时候分行、在哪里 分行是由改类主动确定的，并不是在原始中有这样一个行号。在输出部分没有对应的部分，我们完全13 / 44 可以自己建立一个 LineNumberOutputStream，在最初写入时会有一个基准的行号，以后每次遇到换行时会在下一行添加一个行号，看起来也是可以的。好像更不入流了。 2. PushbackInputStream 的功能是查看最后一个字节，不满意就放入缓冲区。主要用在 编 译 器 的 语 法 、 词 法 分 析 部 分 。 输 出 部 分 的BufferedOutputStream 几乎实现相近的功能。 3. StringBufferInputStream 已经被 Deprecated，本身就不应该出现在 InputStream 部分， 主要因为 String 应该属于字符流的范围。已经被废弃了，当然输出部分也没有必要需要它了！还允许它存在只是为了保持版本的向下兼容而已。 4. SequenceInputStream 可以认为是一个工具类，将两个或者多个输入流当成一个输入 流依次读取。完全可 以从 IO 包中去除，还完全不影响 IO 包的结构，却让其更 “ 纯洁 ” 纯洁的 Decorator 模式。 14 / 44 5. PrintStream 也可以认为是一个辅助工具。主要可以向其他输出流，或者 FileInputStream 写入数据，本身内部实现还是带缓冲的。本质上是对其它流的综合运用的一 个工具而已。一样可以踢出 IO 包！ 和 就是 PrintStream 的实例！ 4.字符输入流 Reader 在上面的继承关系图中可以看出： 1. Reader 是所有的输入字符流的父类，它是一个抽象类。 2. CharReader、 StringReader 是两种基本的介质流，它们分别将 Char 数组、 String中 读取数据。 PipedReader 是从与其它线程共用的管道中读取数据。 15 / 44 3. BufferedReader 很明显就是一个装饰器，它和其子类负责装饰其它 Reader 对象。 4. FilterReader 是所有自定义具体装饰流的父类，其子类PushbackReader 对 Reader 对 象进行装饰，会增加一个行号。 5. InputStreamReader 是一个连接字节流和字符流的桥梁，它将字节流转变为字符流。 FileReader 可以说是一个达到此功能、常用的工具类，在其源代码中明显使用了将 FileInputStream 转变为 Reader 的方法。我们可 以从这个类中得到一定的技巧。 Reader 中各个类的用途和使用方法基本和 InputStream 中的类使用一致。后面会有 Reader 与 InputStream 的对应关系。 5.字符输出流 Writer 在上面的关系图中可以看出： 1. Writer 是所有的输出字符流的父类，它是一个抽象类。 16 / 44 2. CharArrayWriter、 StringWriter 是两种基本的介质流，它们分别向 Char 数组、 String 中写入数据。 PipedWriter 是向与其它线程共用的管道中写入数据， 3. BufferedWriter 是一个装饰器为 Writer 提供缓冲功能。 4. PrintWriter 和 PrintStream 极其类似 ，功能和使用也非常相似。 5. OutputStreamWriter 是 OutputStream 到 Writer 转换的桥梁，它的子类 FileWriter 其 实 就是 一个实现 此功 能的具体 类。 功能和使 用和OutputStream 极其类似，后面会有它们的对应图。 6.字符流的输入与输出的对应 7.字符流与字节流转换 17 / 44 转换流的特点： 1. 其是字符流和字节流之间的桥梁 2. 可对读取到的字节数据经过指定编码转换成字符 3. 可对读取到的字符数据经过指定编码转换成字节 何时使用转换流？ 1. 当字节和字符之间有转换动作时； 2. 流操作的数据需要编码或解码时。 具体的对象体现： 1. InputStreamReader:字节到字符的桥梁 2. OutputStreamWriter:字符到字节的桥梁 这两个流对象是字符体系中的成员，它们有转换作用，本身又是字符流，所以在构造的时候需要传入字节流对象进来。 18 / 44 类 File类是对文件系统中文件以及文件夹进行封装的对象，可以通过对象的思想来操作文件和文件夹。 File 类保存文件或目录的各种元数据信息，包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名，判断指定文件是否存在、获得当前目录中的文件列表，创建、删除文件和目录等方法。 Java流操作有关的类或接口： Java流类图结构： 流的概念和作用 流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流，流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。 IO流的分类 19 / 44 根据处理数据类型的不同分为：字符流和字节流 ? 根据数据流向不同分为：输入流和输出流 ? 字符流和字节流 字符流的由来： 因为数据编码的不同，而有了对字符进行高效操作的流对象。本质其实就是基于字节流读取时，去查了指定的码表。 字节流和字符流的区别： 读写单位不同：字节流以字节为单位，字符流以字符为单位，根据码表映射字符，一 次可能读多个字节。 ? 处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据，而字符流只能处理字符类型的数据。 ? 结论：只要是处理纯文本数据，就优先考虑使用字符流。 除此之外都使用字节流。 输入流和输出流 20 / 44 对输入流只能进行读操作，对输出流只能进行写操作，程序中需要根据待传输数据的不同特性而使用不同的流。 Java IO流对象 1.输入字节流 InputStreamIO 中输入字节流的继承图可见上图，可以看出： 1. InputStream 是所有的输入字节流的父类，它是一个抽象类。 2. ByteArrayInputStream 、 StringBufferInputStream 、FileInputStream 是三种基本的介质流，它们分别从 Byte 数 组 、 StringBuffer 、 和 本 地 文 件 中 读 取 数 据 。PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据，与 Piped 相关的知识后续单独介绍。 3. ObjectInputStream 和所有 FilterInputStream 的子类都是装饰流。 2.输出字节流 OutputStream 21 / 44 IO 中输出字节流的继承图可见上图，可以看出： 1. OutputStream 是所有的输出字节流的父类，它是一个抽象类。 2. ByteArrayOutputStream、 FileOutputStream 是两种基本的介质 流，它们分别向 Byte 数组、和本地文件中写入数据。 PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据， 3. ObjectOutputStream 和所有 FilterOutputStream 的子类都是装饰流。 3.字节流的输入与输出的对应 图中蓝色的为主要的对应部分，红色的部分就是不对应部分。紫色的虚线部分代表这些流一般要搭配使用。从上面的图中可以看出 Java IO 中的字节流是极其对称的。 “ 存在及合理 ” 我们看看这些字节流中不太对称的几个类吧！ 1. LineNumberInputStream 主要完成从流中读取数据时，会得到相应的行号，至于什么时候分行、在哪里分行是由改22 / 44 类主动确定的，并不是在原始中有这样一个行号。在输出部分没有对应的部 分，我们完全可以自己建立一个LineNumberOutputStream，在最初写入时会有一个基准的行号，以后每次遇到换行时会在下一行添加一个行 号，看起来也是可以的。好像更不入流了。 2. PushbackInputStream 的功能是查看最后一个字节，不满意就放入缓冲区。主要用在编译器的语法、词法分析部分。输出部分的 BufferedOutputStream 几乎实现相近的功能。 3. StringBufferInputStream 已经被 Deprecated，本身就不应该出现在 InputStream 部分，主要因为 String 应该属于字符流的范围。已经被废弃了，当然输出部分也没有必要需要它了！还允许它存在只是为了保持版本的向下兼容而已。 4. SequenceInputStream 可以认为是一个工具类，将两个或者多个输入流当成一个输入流依次读取。完全可以从 IO 包中去除，还完全不影响 IO 包的结构，却让其更 “ 纯洁 ” 纯洁的 Decorator 模式。 23 / 44 5. PrintStream 也可以认为是一个辅助工具。主要可以向其他输出流，或者 FileInputStream 写入数据，本身内部实现还是带缓冲的。 本质上是对其 它流的综合运用的一个工具而已。 一样可以踢出 IO 包！ 和 就是 PrintStream 的实例！ 4.字符输入流 Reader 在上面的继承关系图中可以看出： 1. Reader 是所有的输入字符流的父类，它是一个抽象类。 2. CharReader、 StringReader 是两种基本的介质流，它们分别将 Char 数组、 String中读取数据。 PipedReader 是从与其它线程共用的管道中读取数据。 3. BufferedReader 很明显就是一个装饰器，它和其子类负责装饰其它 Reader 对象。 24 / 44 4. FilterReader 是所有自定义具体装饰流的父类，其子类PushbackReader 对 Reader 对象进行装饰，会增加一个行号。 5. InputStreamReader 是一个连接字节流和字符流的桥梁，它将字节流转变为字符流。 FileReader 可以说是一个达到此功能、常用的工具类，在其源代码中明显使用了将FileInputStream 转变为 Reader 的方法。我们可以从这个类中得到一定的技巧。 Reader 中各个类的用途和使用方法基本和 InputStream 中的类使用一致。后面会有 Reader 与InputStream 的对应关系。 5.字符输出流 Writer 在上面的关系图中可以看出： 1. Writer 是所有的输出字符流的父类，它是一个抽象类。 2. CharArrayWriter、 StringWriter 是两种基本的介质流，它们分别向 Char 数组、 String 中写入数据。 PipedWriter 是向与其它线程共用的管道中写入数据， 25 / 44 3. BufferedWriter 是一个装饰器为 Writer 提供缓冲功能。 4. PrintWriter 和 PrintStream 极其类似，功能和使用也非常相似。 5. OutputStreamWriter 是 OutputStream 到 Writer 转换的桥梁，它的子类 FileWriter 其实就是一个实现此功能的具体类。功能和使用和 OutputStream 极其类似，后面会有它们的对应图。 Java之 IO流学习总结 一、什么是流？ 流就是字节序列的抽象概念，能被连续读取数据的数据源和能被连续写入数据的接收端就是流，流机制是 Java 及 C+中的一个重要机制， 通过流我们可以自由地控制文件、内存、IO设备等数据的流向。而 IO流就是用于处理设备上的数据，如：硬盘、内存、键盘录入等。 IO 流根据处理类型的不同可分为字节流和字符流，根据流向的不同可分为输入流和输出流。 26 / 44 二、字节流和字符流的区别： 字符流，因为文件编码的不同，就有了对字符进行高效操作的字符流对象，它的原理就是基于字节流读取字节时去查了指定的码表。它和字节流的区别有两点： 1.在读取数据的时候，字节流读到一个字节就返回一个字节，字符流使用了字节流读到一个或多个字节时，先去查指定的编码表，再将查到的字符返回； 2.字节流可以处理所有类型的数据，如 jpg、avi、 mp3、 wav 等等，而字符流只能处理字符数据。所以可以根据处理的文件不同考虑使用字节流还是字符流，如果是纯文本数据可以优先考虑字 符流，否则使用字节流。 三、 IO体系，所具备的基本功能就是读和写： 1.字符流 |- Reader |- Writer Reader 27 / 44 |-InputStreamReader |-FileReader：用于处理文件的字符读取流对象 Writer |-OutputStreamWriter |-FileWriter：用于处理文件的字符写入流对象 其实很容易就可以看出来， IO体系中的子类名后缀绝大部分是父类名称，而前缀则是体现子类特有功能的名称。 Reader 中常见的方法： |-int read() 读取一个字符，并返回读到的这个字符，读到流的末尾则返回 -1。 |-int read(char) 28 / 44 将读到的字符存入指定 的数组中，返回的是读到的字符个数，读到流的末尾则返回 -1。 |-close() 读取字符其实用的是 window 系统的功能，就希望使用完毕后，进行资源的释放。 FileReader 除了自己的构造函数外没有特有的方法： |-用于读取文本文件的流对象。 |-用于关联文本文件。 在读取流对象初始化时，必须要指定一个被读取的文件， 如果该文件不存在 则会发生 FileNotFoundException 异常。 Writer 中常见的方法： |-write() 将一个字符写入到流中。 29 / 44 |-write(char) 将一个字符数组写入到流中。 |-writer(String) 将一个字符写入到流中。 |-flush() 刷新流，将流中的数据刷新到目的地中，流还存在。 |-close() 关闭资源，在关闭钱会先调用 flush()，刷新流中的数据到目的地。 FileWriter，除了自己的构造函数外没有特有的方法： |-该类的特点 |-用于处理文本文件 30 / 44 |-没有默认的编码表 |-有临时缓冲 |-构造函数，在写入流对象初始化时，必须要有一个存储数据的目的地。 |-FileWriter(String fileName)，该构造器是干什么用的呢？ |-调用系统资源 |-在指定位置创建一个文件，如果该文件已经存在则被覆盖。 |-FileWriter(String filename,Boolean append)，这构造器的作用是当传入的 boolean 类型的值为 true 时，会在指定文件末尾处进行数据的续写。 清单 1，将文本数据保存到文件中代码 private static void test1() FileWriter fw=null; 31 / 44 /初始化 FileWriter 对象，指定文件名已经存储路径 fw=new FileWriter(D:/); (将字符串写入流 ); /将流中的数据刷新到目的地，流还在 (); (将字符串写入流 ); catch (IOException e) (); finally if(fw!=null) try (); catch (IOException e1) (); 清单 2，读取一个已有文本文件，并将文本内容打印出来代码 private static void test2() FileReader fr=null; try /初始化 FileReader 对象，指定文件路径 fr=new 32 / 44 FileReader(D:/); int ch=0; while(ch=()!=-1) / 每 次 读 取 一 个 字 符 ， 直 到 读 到末尾 -1 为止 (char)ch); catch (IOException e) (); finally if(fr!=null) try (); catch (IOException e1) (); 这样每读到一个字符就打印出来，效率很不高，能不能按指定大小读取完后再打印出来呢？答案是当然可以的。 清单 3，读取一个已有文本文件，读完 1kb 再将其读到的内容 打 印 出 来 代 码 private static void test3() FileReader fr=null; try 33 / 44 /初始化 FileReader 对象，指定文件路径 fr=new FileReader(D:/); char buf=new char1024; int len=0; while(len=(buf)!=-1) /每次读取 1kb 大小的字符，直到读到末尾 -1 为止 (new String(buf,0,len); catch (IOException e) JAVA IO流总结 一、 IO流的三种分类方式 1.按流的方向分为：输入流和输出流 2.按流的数据单位不同分为：字节流和字符流 3.按流的功能不同分为：节点流和处理流 二、 IO流的四大抽象类： 字符流： Reader Writer 34 / 44 字节流： InputStream OutputStream 三、 InputStream 的基本方法 int read throws IOException 读取一个字节以整数形式返回，如果返回 -1已到输入流的末尾 void close throws IOException 关闭流释放内存资源 long skip throws IOException 跳过 n个字节不读 四、 OutputStream 的基本方法 void write throws IOException 向输出流写入一个字节数据 void flush throws IOException 将输出流中缓冲的数据全部写出到目的地 35 / 44 五、 Writer的基本方法 void write throws IOException 向输出流写入一个字符数据 void write throws IOException 将一个字符串中的字符写入到输出流 void write 将一个字符串从 offset开始的 length个字符写入到输出流 void flush throws IOException 将输出流中缓冲的数据全部写出到目的地 六、 Reader的基本方法 int read throws IOException 读取一个字符以整数形式返回，如果返回 -1已到输入流的末尾 七、节点流类型 八、访问文件之 FileInputStream 和 FileOutputStream 继36 / 44 承基类用于向文件中输入输出字节 九、访问文件之 FileReader 和 FileWriter 继承基类用于向文件中输入输出字符 -输出流在构造函数第二个参数可以设置 true 意义为跟在已有文件后进行输入 -此类流会抛出 FileNotFoundException需要对其进行显示捕捉 十、缓冲流：缓冲流要套接在相应的节点流 之上，提高了读写的效率。 此处理流的构造方法都得传相对应的基类类型 BufferedReader：提供了 readLine 方法用于高校读取一行字符串 BufferedWriter：提供了 newLine 用于写入一个行分隔符也就是换行 37 / 44 BufferedInputStream 没多大用处 BufferedOutputStream 没多大用处 十一、转换流：主要作用将字节流转换成字符流。用处较大！ 转换流在构造时可以指定其编码集合 InputStreamReader 需要和 InputStream 套接 OutputStreamWriter 需要和 OutputStream 套接 例： OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter ； 方法例：； 获得流的编码方式 十二、数据流与字节数组流： 数据流主要为实现可以存取 Java 原始数据类型如 long，boolean 数据流是字节流 38 / 44 DataInputStream 需要 和 InputStream 套接 DataOutputStream 需要和 OutputStream 套接 DataInputStream 方法： readBoolean readInt read readUTF：网络传输常用方法 读一个 Unicode字符串 DataOutputStream方法与 DataInputStream基本对应为写的方法 /此构造函数等于已可以往一个字节数组里输入内容 ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOu