java.IO的操作基礎(chǔ)

chameleon110

                                                                                                節(jié)點(diǎn)流類型(一根管直接插到下面的類型上,下面的管道指的是線程和線和之間的通訊)

類型 字符流 字節(jié)流 File FileReader FileInputStream  FileWriter FileOutputStream  Memory ArrayCharArrayReaderByteArrayInputStream CharArrayWriterByteArrayOutputStreamMemory StringStringReader StringBufferInputStream StringWriter Pipe(管道)PipedReaderPipedInputStream PipedWriterPipedOutputStream
1.1 對內(nèi)存的操作 1.1.1把內(nèi)存數(shù)據(jù)讀入Stream
   1.ByteArraryInputStream: 把內(nèi)存中的一個(gè)緩沖區(qū)作為InputStream
   2.CharArrayInputStream ：
1.1.2把Stream數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存
   1.ByteArraryOutputStream: 把Stream信息寫入內(nèi)存
   2.CharArraryOutputStream: 以字符方式
1.2 對文件的操作 1.2.1把文件數(shù)據(jù)讀入Stream
   1.FileInputStream :  把一個(gè)文件作為InputStream,實(shí)現(xiàn)對文件的讀取操作
   2.FileReader      :  以字符導(dǎo)向
1.2.2把Stream數(shù)據(jù)輸入文件
   1.FileOutputStream:  把Stream數(shù)據(jù)寫入文件
   2.FileWriter      :  以字符方式
1.3 對String的操作 1.3.1StringBufferInputStream : 把一個(gè)String對象作為InputStream
1.3.2
1.4 對Pipe的操作 1.4.1把pipe數(shù)據(jù)讀入Stream
    1.PipedInputStream : 把管道數(shù)據(jù)讀入Stream
    2.PipedReader     ：
1.4.2把Stream數(shù)據(jù)寫入Pipe
   1.PipedOutputStream
   2.PipedReader       :
大多初學(xué)者對java I/O系統(tǒng)提供了如此多的類而感到不知所錯(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。
    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。用戶可以從輸入流中讀取信息，但不能寫它。相反，對輸出流，只能往往輸入流寫，而不能讀取。其實(shí)輸入/輸出是想對于內(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)。
    java.io包中的類對應(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)�，這類流稱為結(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。
  
    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
    基于雙字節(jié)的Unicode代碼單元的 Reader， Writer類
    一旦打開輸入流后，程序就可從輸入流串行地讀數(shù)據(jù)。
從輸入流讀數(shù)據(jù)的過程一般如下：
open a stream
while more information
    read information
close the stream
類似地，程序也能通過打開一個(gè)輸出流并順序地寫入數(shù)據(jù)來將信息送至目的端。
往輸出流寫數(shù)據(jù)的過程一般如下：
open a stream
while more information
    write information
close the stream
java.io包中的stream類根據(jù)它們操作對象的類型是字符還是字節(jié)可分為兩大類： 字符流和字節(jié)流。
        InputStream,OutputStream類僅僅讀取和寫入單個(gè)的字節(jié)和字節(jié)數(shù)組，它們沒有讀取和寫入字符串和數(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)專門的類層次來處理Unicode字符，這些類繼承于抽象類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中寫入信息。以字節(jié)為導(dǎo)向的stream包括下面幾種類型：
1。input　stream：
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對象作為InputStream   ---已過時(shí)。 此類未能正確地將字符轉(zhuǎn)換為字節(jié)。從 JDK 1.1 開始，從字符串創(chuàng)建流的首選方法是通過 StringReader 類進(jìn)行創(chuàng)建。
3) FileInputStream：把一個(gè)文件作為InputStream，實(shí)現(xiàn)對文件的讀取操作
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。Out　stream
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中寫入信息。以Unicode字符為導(dǎo)向的stream包括下面幾種類型：
1)。Input　Stream
1) CharArrayReader：與ByteArrayInputStream對應(yīng)
2) StringReader：與StringBufferInputStream對應(yīng)
3) FileReader：與FileInputStream對應(yīng)
4) PipedReader：與PipedInputStream對應(yīng)
2。Out　Stream
1) CharArrayWrite：與ByteArrayOutputStream對應(yīng)
2) StringWrite：無與之對應(yīng)的以字節(jié)為導(dǎo)向的stream
3) FileWrite：與FileOutputStream對應(yīng)
4) PipedWrite：與PipedOutputStream對應(yīng)
以字符為導(dǎo)向的stream基本上對有與之相對應(yīng)的以字節(jié)為導(dǎo)向的stream。兩個(gè)對應(yīng)類實(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。
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FilterInputStream和FilterOutStream的子類，我們可以為stream添加屬性。下面以一個(gè)例子來說明這種功能的作用。
如果我們要往一個(gè)文件中寫入數(shù)據(jù)，我們可以這樣操作：
FileOutStream fs = new FileOutStream(“test.txt”);
然后就可以通過產(chǎn)生的fs對象調(diào)用write()函數(shù)來往test.txt文件中寫入數(shù)據(jù)了。但是，如果我們想實(shí)現(xiàn)“先把要寫入文件的數(shù)據(jù)先緩存
到內(nèi)存中，再把緩存中的數(shù)據(jù)寫入文件中”的功能時(shí)，上面的API就沒有一個(gè)能滿足我們的需求了。但是通過FilterInputStream和
FilterOutStream的子類，為FileOutStream添加我們所需要的功能。
2.2 FilterInputStream的各種類型
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，一般用于編譯器開發(fā)
2.2.2 用于封裝以字符為導(dǎo)向的InputStream
1) 沒有與DataInputStream對應(yīng)的類。除非在要使用readLine()時(shí)改用BufferedReader，否則使用DataInputStream
2) BufferedReader：與BufferedInputStream對應(yīng)
3) LineNumberReader：與LineNumberInputStream對應(yīng)
4) PushBackReader：與PushbackInputStream對應(yīng)
2.3 FilterOutStream的各種類型
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對應(yīng)
2) PrintWrite：與 PrintStream對應(yīng)
3. RandomAccessFile
1) 可通過RandomAccessFile對象完成對文件的讀寫操作
2) 在產(chǎn)生一個(gè)對象時(shí)，可指明要打開的文件的性質(zhì)：r，只讀；w，只寫；rw可讀寫
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)，
        再從緩存中以字符的方式讀取數(shù)據(jù)（以下簡稱“緩存字節(jié)讀取方式”）。
*/
        BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader("F:\\java\\TestIO.java"));
                String s, s2 = new String();
                while((s = in.readLine()) != null)
                        s2 += s + "\n";
                in.close();
//1b. 接收鍵盤的輸入
/*由于想以緩存字節(jié)讀取方式從標(biāo)準(zhǔn)IO（鍵盤）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對象中讀取數(shù)據(jù)
/*
        要以字符的形式從一個(gè)String對象中讀取數(shù)據(jù)，所以要產(chǎn)生一個(gè)StringReader類型的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String對象s2讀取數(shù)據(jù)時(shí)，先把對象中的數(shù)據(jù)存入緩存中，再從緩沖中進(jìn)行讀�。粚�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Data.txt文件進(jìn)行輸出時(shí)，是先把基本類型的數(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，再從緩存中以基本類型的形式進(jìn)行讀取。注意in5.readDouble()這一行。因?yàn)閷懭氲谝粋�(gè)writeDouble()，所以
為了正確顯示。也要以基本類型的形式進(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:writeChars\n");
                out2.writeBytes("Thas was pi:writeByte\n");
                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.out.println(in5br.readLine());
                System.out.println(in5br.readLine());
        }        catch(EOFException e){
                        System.out.println("End of stream");
        }
//6. 通過RandomAccessFile操作文件
//通過RandomAccessFile類對文件進(jìn)行操作。
RandomAccessFile rf =new RandomAccessFile("F:\\java\\ rtest.dat", "rw");
for(int i=0; i<10; i++)
        rf.writeDouble(i*1.414);
rf.close();
rf = new RandomAccessFile("F:\\java\\ rtest.dat", "r");
for(int i=0; i<10; i++)
        System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());
rf.close();
rf = new RandomAccessFile("F:\\java\\ rtest.dat", "rw");
rf.seek(5*8);
rf.writeDouble(47.0001);
rf.close();
rf = new RandomAccessFile("F:\\java\\ rtest.dat", "r");
for(int i=0; i<10; i++)
        ystem.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());
rf.close();
}
}
                                       
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               
               

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