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java输入输出流(I/O)总结

时间:2016-06-27 10:14:24      阅读:229      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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io流的 四个基本类

      java.io包中包含了流式I/O所需要的所有类。在java.io包中有四个基本类:InputStream、OutputStream及Reader、Writer类,它们分别处理字节流和字符流:

基本数据流的I/O

输入/输出

字节流

字符流

输入流

Inputstream

Reader

输出流

OutputStream

Writer

      Java中其他多种多样变化的流均是由它们派生出来的:

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JDK1.4版本开始引入了新I/O类库,它位于java.nio包中,新I/O类库利用通道和缓冲区等来提高I/O操作的效率。

      在java.io包中, java.io.InputStream 表示字节输入流, java.io.OutputStream表示字节输出流,处于java.io包最顶层。 这两个类均为抽象类,也就是说它们不能被实例化,必须生成子类之后才能实现一定的功能。

1. io流的具体分类

一、按I/O类型来总体分类:

      1. Memory  1)从/向内存数组读写数据: CharArrayReader、 CharArrayWriter、ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream
                   2)从/向内存字符串读写数据 StringReader、StringWriter、StringBufferInputStream
      2.Pipe管道   实现管道的输入和输出( 进程间通信 ): PipedReader、PipedWriter、PipedInputStream、PipedOutputStream
      3.File 文件流 。对文件进行读、写操作 :FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutputStream
      4. ObjectSerialization 对象输入、输出  :ObjectInputStream、ObjectOutputStream
      5.DataConversion数据流  按基本数据类型读、写(处理的数据是Java的基本类型(如布尔型,字节,整数和浮点数)):DataInputStream、DataOutputStream
      6.Printing   包含方便的打印方法 :PrintWriter、PrintStream
      7.Buffering缓冲   在读入或写出时,对数据进行缓存,以减少I/O的次数:BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream
      8.Filtering  滤流 ,在数据进行读或写时进行过滤:FilterReader、FilterWriter、FilterInputStream、FilterOutputStream 过
      9.Concatenation合并输入  把多个输入流连接成一个输入流 :SequenceInputStream 
     10.Counting计数   在读入数据时对行记数 :LineNumberReader、LineNumberInputStream
     11.Peeking Ahead  通过缓存机制,进行预读 :PushbackReader、PushbackInputStream
     12.Converting between Bytes and Characters  按照一定的编码/解码标准将字节流转换为字符流,或进行反向转换( Stream到Reader,Writer的转换类 ):

二、按数据来源(去向)分类:  
1、File(文件): FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter 
2、byte[]:ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream 
3、Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter 
4、String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter 
5、网络数据流:InputStream, OutputStream, Reader, Writer 

2. 字节流InputStream/OutputStream

 1.1. InputStream 抽象类 

      InputStream 为字节输入流,它本身为一个抽象类,必须依靠其子类实现各种功能,此抽象类是表示字节输入流的所有类的超类。  继承自InputStream  的流都是向程序中输入数据的,且数据单位为字节(8bit);

InputStream是输入字节数据用的类,所以InputStream类提供了3种重载的read方法.Inputstream类中的常用方法: 
(1) public abstract int read( ):读取一个byte的数据,返回值是高位补0的int类型值。 若返 回值=-1说明没有读取到任何字节读取工作结束。
(2) public int read(byte b[ ]):读取b.length个字节的数据放到b数组中。返回值是读取的字节数。该方法实际上是调用下一个方法实现的 
(3) public int read(byte b[ ], int off, int len):从输入流中最多读取len个字节的数据,存放到偏移量为off的b数组中。 
(4) public int available( ):返回输入流中可以读取的字节数。 注意:若输入阻塞,当前线程将被挂起,如果InputStream对象调用这个方法的话,它只会返回0,这个方法必须由继承InputStream类的子类对象调用才有用,  
(5) public long skip(long n):忽略输入流中的n个字节,返回值是实际忽略的字节数, 跳过一些字节来读取 
(6) public int close( ) :我们在使用完后,必须对我们打开的流进行关闭. 

         主要的子类:

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         1) FileInputStream把一个文件作为InputStream,实现对文件的读取操作     
 2) ByteArrayInputStream:把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用 
 3) StringBufferInputStream:把一个String对象作为InputStream 
 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 

 2.1.OutputStream 抽象类 

OutputStream提供了3个write方法来做数据的输出,这个是和InputStream是相对应的。 
1. public void write(byte b[ ]):将参数b中的字节写到输出流。 
2. public void write(byte b[ ], int off, int len) :将参数b的从偏移量off开始的len个字节写到输出流。 
3. public abstract void write(int b) :先将int转换为byte类型,把低字节写入到输出流中。 
4. public void flush( ) : 将数据缓冲区中数据全部输出,并清空缓冲区。 
5. public void close( ) : 关闭输出流并释放与流相关的系统资源。 

       主要的子类:

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      1) ByteArrayOutputStream:把信息存入内存中的一个缓冲区中 
      2) FileOutputStream:把信息存入文件中 
      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 

流结束的判断:方法read()的返回值为-1时;readLine()的返回值为null时。

1.3. 文件输入流: FileInputStream类

      FileInputStream可以使用read()方法一次读入一个字节,并以int类型返回,或者是使用read()方法时读入至一个byte数 组,byte数组的元素有多少个,就读入多少个字节。在将整个文件读取完成或写入完毕的过程中,这么一个byte数组通常被当作缓冲区,因为这么一个 byte数组通常扮演承接数据的中间角色。

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作用:以文件作为数据输入源的数据流。或者说是打开文件,从文件读数据到内存的类。
使用方法(1)    
   File  fin=new File("d:/abc.txt"); 
  FileInputStream in=new FileInputStream( fin);

使用方法(2)
   FileInputStream  in=new  FileInputStream(“d: /abc.txt”);

程序举例:
将InputFromFile.java的程序的内容显示在显示器上
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  1. import  java.io.IOException;  
  2. import  java.io.FileInputStream;  
  3. ;  
  4. public   class  TestFile {  
  5.      public   static   void  main(String args[])  throws  IOException {  
  6.          try {      
  7.                FileInputStream rf= new    FileInputStream( "InputFromFile.java" );  
  8.                 int  n= 512 ;    byte   buffer[]= new    byte [n];     
  9.                 while ,n)!=- 1 )&&(n> 0 )){  
  10.                    System.out.println( new  String(buffer) );  
  11.                 }  
  12.                 System.out.println();  
  13.                 rf.close();  
  14.         }  catch (IOException  IOe){        
  15.               System.out.println(IOe.toString());  
  16.         }  
  17.   
  18.     }  
  19.   
  20. }  
  21. 1.4. 文件输出流:FileOutputStream类

      作用:用来处理以文件作为数据输出目的数据流;或者说是从内存区读数据入文件

          FileOutputStream类用来处理以文件作为数据输出目的数据流;一个表示文件名的字符串,也可以是File或FileDescriptor对象。 
    创建一个文件流对象有两种方法: 
    方式1: 
     File   f=new  File (“d:/myjava/write.txt ");
            FileOutputStream  out= new FileOutputStream (f);
    方式2: 
    FileOutputStream out=new FileOutputStream(“d:/myjava/write.txt "); 
    方式3:构造函数将 FileDescriptor()对象作为其参数。 
    FileDescriptor() fd=new FileDescriptor(); 
    FileOutputStream f2=new FileOutputStream(fd); 
    方式4:构造函数将文件名作为其第一参数,将布尔值作为第二参数。 
    FileOutputStream f=new FileOutputStream("d:/abc.txt",true); 
    注意: (1)文件中写数据时,若文件已经存在,则覆盖存在的文件;(2)的读/写操作结束时,应调用close方法关闭流。 

    程序举例: 使用键盘输入一段文章,将文章保存在文件 write.txt中
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    1. import  java.io.IOException;  
    2. import  java.io.FileOutputStream;  
    3. public   class  TestFile {  
    4.      public   static   void  main(String args[])  throws  IOException {  
    5.          try  {  
    6.             System.out.println( "please Input from      Keyboard" );  
    7.              int  count, n =  512 ;  
    8.              byte  buffer[] =  new   byte [n];  
    9.             count = System.in.read(buffer);  
    10.             FileOutputStream wf =  new  FileOutputStream( "d:/myjava/write.txt" );  
    11.             wf.write(buffer,  0 , count);  
    12.             wf.close();  // 当流写操作结束时,调用close方法关闭流。   
    13.             System.out.println( "Save to the write.txt" );  
    14.         }  catch  (IOException IOe) {  
    15.             System.out.println( "File Write Error!" );  
    16.         }  
    17.     }  
    18.   
    19. }  

    1.5. FileInputStream流和FileOutputStream的应用

    利用程序将文件file1.txt 拷贝到file2.txt中。
    1. import  java.io.File;  
    2. import  java.io.IOException;  
    3. import  java.io.FileOutputStream;  
    4. import  java.io.FileInputStream;  
    5.   
    6. public   class  TestFile {  
    7.      public   static   void  main(String args[])  throws  IOException {  
    8.          try  {  
    9.             File inFile =  new  File( "copy.java" );  
    10.             File outFile =  new  File( "copy2.java" );  
    11.             FileInputStream finS =  new  FileInputStream(inFile);  
    12.             FileOutputStream foutS =  new  FileOutputStream(outFile);  
    13.              int  c;  
    14.              while  ((c = finS.read()) != - 1 ) {  
    15.                 foutS.write(c);  
    16.             }  
    17.             finS.close();  
    18.             foutS.close();  
    19.         }  catch  (IOException e) {  
    20.             System.err.println( "FileStreamsTest: "  + e);  
    21.         }  
    22.     }  
    23.   
    24. }  


    1.6. 缓冲输入输出流  BufferedInputStream/  BufferedOutputStream

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           计算机访问外部设备非常耗时。访问外存的频率越高,造成CPU闲置的概率就越大。为了减少访问外存的次数,应该在一次对外设的访问中,读写更多的数据。 为此,除了程序和流节点间交换数据必需的读写机制外,还应该增加缓冲机制。缓冲流就是每一个数据流分配一个缓冲区,一个缓冲区就是一个临时存储数据的内 存。这样可以减少访问硬盘的次数,提高传输效率。

    BufferedInputStream:当向缓冲流写入数据时候,数据先写到缓冲区,待缓冲区写满后,系统一次性将数据发送给输出设备。

    BufferedOutputStream :当从向缓冲流读取数据时候,系统先从缓冲区读出数据,待缓冲区为空时,系统再从输入设备读取数据到缓冲区。

    1)将文件读入内存:

    BufferedInputStream 与 FileInputStream 相接

      FileInputStream  in =new   FileInputStream ( “file1.txt ” );

      BufferedInputStream  bin =new   BufferedInputStream (  in ); 

    2)将内存写入文件:

    BufferedOutputStream 与   FileOutputStream 相接

    FileOutputStream out =new  FileOutputStream (“file1.txt”);

    BufferedOutputStream   bin =new  BufferedInputStream ( out );


    3)键盘输入流读到内存
    BufferedReader 标准的数据流 相接  
     InputStreamReader  sin =new InputStreamReader ( System.in ) ;
    BufferedReader bin=new             BufferedReader( sin );
    1. import  java.io.*;  
    2.   
    3. public   class  ReadWriteToFile {  
    4.      public   static   void  main(String args[])  throws  IOException {  
    5.         InputStreamReader sin =  new  InputStreamReader(System.in);  
    6.         BufferedReader bin =  new  BufferedReader(sin);  
    7.         FileWriter out =  new  FileWriter( "myfile.txt" );  
    8.         BufferedWriter bout =  new  BufferedWriter(out);  
    9.         String s;  
    10.          while  ((s = bin.readLine()).length() >  0 ) {  
    11.             bout.write(s,  0 , s.length());  
    12.         }  
    13.   
    14.     }  
    15. }  
    程序说明:
    从键盘读入字符,并写入到文件中 BufferedReader类的方法: String readLine()
    作用:读一行字符串,以回车符为结束。
    BufferedWriter类的方法: bout.write(String s,offset,len)
    作用:从缓冲区将字符串s从offset开始,len长度的字符串写到某处。

    2. 字符流Writer/Reader

              Java中字符是采用Unicode标准,一个字符是16位,即一个字符使用两个字节来表示。为此,JAVA中引入了处理字符的流。

    1. Reader抽象类

        用于读取字符流的抽象类。子类必须实现的方法只有 read(char[], int, int) 和 close()。但是,多数子类将重写此处定义的一些方法,以提供更高的效率和/或其他功能。

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             1) FileReader : 与FileInputStream对应  
               主要用来读取字符文件,使用缺省的字符编码,有三种构造函数: 
       (1)将文件名作为字符串 :FileReader f=new FileReader(“c:/temp.txt”); 
       (2)构造函数将File对象作为其参数。 
               File f=new file(“c:/temp.txt”); 
               FileReader f1=new FileReader(f); 
      (3)  构造函数将FileDescriptor对象作为参数 
             FileDescriptor() fd=new FileDescriptor() 
             FileReader f2=new FileReader(fd); 
                   (1) 用指定字符数组作为参数:CharArrayReader(char[]) 
                   (2) 将字符数组作为输入流:CharArrayReader(char[], int, int) 
            读取字符串,构造函数如下: public StringReader(String s); 
             2) CharArrayReader: 与ByteArrayInputStream对应  
    3) StringReader :  与StringBufferInputStream对应 
    4) InputStreamReader 
         从输入流读取字节,在将它们转换成字符:Public inputstreamReader(inputstream is); 
    5) FilterReader:  允许过滤字符流 
         protected filterReader(Reader r); 
    6) BufferReader : 接受Reader对象作为参数,并对其添加字符缓冲器,使用readline()方法可以读取一行。 
      Public BufferReader(Reader r); 

          主要方法:

            (1)  public int read() throws IOException; //读取一个字符,返回值为读取的字符 

    (2)  public int read(char cbuf[]) throws IOException; /*读取一系列字符到数组cbuf[]中,返回值为实际读取的字符的数量*/ 
    (3)  public abstract int read(char cbuf[],int off,int len) throws IOException; 
    /*读取len个字符,从数组cbuf[]的下标off处开始存放,返回值为实际读取的字符数量,该方法必须由子类实现*/ 

    2. Writer抽象类

         写入字符流的抽象类。子类必须实现的方法仅有 write(char[], int, int)、flush() 和 close()。但是,多数子类将重写此处定义的一些方法,以提供更高的效率和/或其他功能。 其子类如下:

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           1) FileWrite:   与FileOutputStream对应  
    将字符类型数据写入文件,使用缺省字符编码和缓冲器大小。 
    Public FileWrite(file f); 
    2)  chararrayWrite: 与ByteArrayOutputStream对应 , 将字符缓冲器用作输出。 
       Public CharArrayWrite(); 
    3) PrintWrite: 生成格式化输出 
       public PrintWriter(outputstream os); 
    4) filterWriter :用于写入过滤字符流 
       protected FilterWriter(Writer w); 
    5) PipedWriter: 与PipedOutputStream对应    

           6) StringWriter: 无与之对应的以字节为导向的stream  

          主要方法:

    (1)   public void write(int c) throws IOException;  //将整型值c的低16位写入输出流 
    ( 2)   public void write(char cbuf[]) throws IOException;  //将字符数组cbuf[]写入输出流 
    ( 3)   public abstract void write(char cbuf[],int off,int len) throws IOException;  //将字符数组cbuf[]中的从索引为off的位置处开始的len个字符写入输出流 
    ( 4)   public void write(String str) throws IOException;  //将字符串str中的字符写入输出流 
    ( 5)   public void write(String str,int off,int len) throws IOException;  //将字符串str 中从索引off开始处的len个字符写入输出流 
    ( 6)   flush( ) // 刷空输出流,并输出所有被缓存的字节。 
    ( 7) close()      关闭流  public abstract void close() throws IOException

    3 .InputStream与Reader差别 OutputStream与Writer差别

    InputStream和OutputStream类处理的是字节流,数据流中的最小单位是字节(8个bit)
    Reader与Writer处理的是字符流,在处理字符流时涉及了字符编码的转换问题

    1. import  java.io.*;  
    2. public   class  EncodeTest {  
    3.      private   static   void  readBuff( byte  [] buff)  throws  IOException {  
    4.        ByteArrayInputStream in = new  ByteArrayInputStream(buff);  
    5.          int  data;  
    6.          while )   System.out.print(data+ "  " );  
    7.         System.out.println();     in.close();     }  
    8.   
    9.     public   static   void  main(String args[])  throws  IOException {  
    10.        System.out.println( "内存中采用unicode字符编码:"  );  
    11.         char    c= ‘好‘ ;  
    12.         int  lowBit=c& 0xFF ;      int  highBit=(c& 0xFF00 )>> 8 ;  
    13.        System.out.println( "" +highBit);  
    14.        String s= "好" ;  
    15.        System.out.println( "本地操作系统默认字符编码:" );  
    16.        readBuff(s.getBytes());  
    17.        System.out.println( "采用GBK字符编码:" );  
    18.        readBuff(s.getBytes( "GBK" ));  
    19.        System.out.println( "采用UTF-8字符编码:" );        
    20.        readBuff(s.getBytes( "UTF-8" ));      }  
    21. }  
      技术分享
    Reader类能够将输入流中采用其他编码类型的字符转换为Unicode字符,然后在内存中为其分配内存
    Writer类能够将内存中的Unicode字符转换为其他编码类型的字符,再写到输出流中。

    3. IOException异常类的子类

    1.public class  EOFException :
       非正常到达文件尾或输入流尾时,抛出这种类型的异常。
    2.public class FileNotFoundException:
       当文件找不到时,抛出的异常。
    3.public class InterruptedIOException:
       当I/O操作被中断时,抛出这种类型的异常。

 

java输入输出流(I/O)总结

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原文地址:http://www.cnblogs.com/zq-boke/p/5619293.html

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