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Java IO流知識總結

一、IO流的三種分類方式:

1.按照流向來分:

輸入流:只能從中讀取位元組資料,不能向其寫出資料

輸出流:只能向其寫入位元組資料,不能從中讀取資料

2.按照流所處理的資料型別劃分:可分為:

位元組流:用於處理位元組資料。

字元流:用於處理Unicode字元資料。

3.按照格式可以分為:

節點流(低階流)可以從向一個特定的IO裝置(如磁碟,網路)讀寫資料的流。

處理流(高階流):可以對一個已存在的流的連線和封裝,通過所封裝的流的功能實現資料讀寫功能的流。

二、IO流的四大抽象類:

1.常見InputStream類(讀資料)

        -低階

        InputStream

        FileInputStream

        ByteArrayInputStream

        PipedInputStream

        -高階

        DataInputStream

        BufferedInputStream

2.常見OutputStream(寫資料)

        -低階

        OutputStream

        FileOutputStream

        ByteArrayOutputStream

        PipedOutputStream

        -高階

         DataOutputStream

         BufferedOutputStream

3.常見的Reader類

         -低階

         CharArrayReader

         StringReader

         PipedReader

         FileReader

         -高階

         BufferedReader

         InputStreamReader

         LineNumberReader

4.常見的Writer相關類

        -低階

        CharArrayWriter

        StringWriter

        PipedWriter

        FileWriter

        -高階

        BufferedWriter

        OutputStreamWriter

        PrintWriter

注意:所有高階流都不能直接IO裝置(磁碟或網路等)進行直接的互動,必須建立在低階流的基礎之上。

三、緩衝流:(提高效率)

BufferedReader -Reader

BufferedWriter

BufferedInputStream -InputStream

BufferedOutputStream

緩衝流輸入流 支援其父類的mark()和reset()方法。

mark()方法用於“標記”當前位置,就像加入了一個書籤,可以使reset()方法返回這個標記重新讀取資料。

BufferedReader -readLine() --以r或n分隔

BufferedWriter -newLine() --寫入一個行分隔符

BufferInputStream和BufferedOutputStream平時很少用到。

四、訪問檔案類

1.FileInputStream和FileOutputStream繼承基類用於向檔案中輸入輸出位元組

2.FileReader和FileWriter繼承基類用於向檔案中輸入輸出字元。

注意:a.輸出流在建構函式第二個引數可以設定true,表示在檔案的末尾進行追加寫入。

b.此類流會丟擲FileNotFoundException異常。

五、轉換流:主要作用是將位元組流轉換為字元流。

1.InputStreamReader需要和InputStream套接

2.OutputStreamWriter需要和OutputStream套接

十 資料流與位元組陣列流:

1.資料流主要為實現可以存取java原始資料型別,如long,boolean等

資料流是位元組流

2.DataInputStream需要和InputStream套接

DataOutputStream需要和OutputStream套接

3.DataInputStream的方法:

-readBoolean();readInt();read...

-readUTF()網路傳輸常用方法,讀一個Unicode字串

4.DataOutputStream方法與DataInputStream中的方法對應

5.此建構函式等於已可以往一個位元組數組裡輸入內容

ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();

此方法為獲取一個位元組陣列方法返回位元組陣列

baos.toByteArray();

此方法獲取位元組陣列佔了多少位元組

new ByteArrayInputStream(byte[]).available()

十一、Print流

1.Print流只有輸出流沒有輸入流,PrintWriter和PrintStream分別針對字元和位元組

2.提供print和println方法,用於多種資料型別的輸出。

3.輸出操作不會丟擲異常。

4.PrintWriter和PrintStream可設定自動重新整理功能。

十二、Object流

1.序列化,用於直接將Object寫入或者讀出。

2.static和transient關鍵字修飾的屬性是不能被序列化的。

3.需要序列化的類必須實現Serializable介面或者Externalizable

4.方法:

-writeObject(Object obj)

-Object readObject();

若想得到Object的原始型別,需要通過強制轉型。

十三 特殊的檔案流(RandomAccessFile) (隨機儲存

1.RandomAccessFile是一種特殊的檔案流,可以用它在檔案的任何地方查詢或插入資料

2.RandomAccessFile同時實現了DataInput和DataOutput介面,所以可以用它來讀寫檔案

3.構造器

-RandomAccessFile(File file,String mode)

-RandomAccessFile(String file,String mode)

4.利用RandomAccessFile來追加檔案內容:

RandomAccessFile rf1 = new RandomAccessFile(c1.txt,rw);

rf1.seek(rf1.length());

rf1.writeBytes(str + n); 此處若想輸入的文字看起來是換行的,需加nr

rf1.close();

十四 讀取檔案匹配流

1. FileInputStreamFileOutputStream

2. FileReaderFileWriter

3. BufferedReaderPrintWriter

決定使用哪個類,以及構造程序的一般原則是:

1.首先考慮原始的資料格式是什麼?

         a.二進位制格式(只要不能確定是純文字的) InputStream, OutputStream及其所有帶Stream結束的子類

         b.純文字格式(含純英文與漢字或其他編碼方式);Reader, Writer及其子類

2.考慮是輸入還是輸出?

         a.輸入:Reader, InputStream型別的子類

         b.輸出:Writer, OutputStream型別的子類

3.是否需要通過中介?

         a.從Stream到Reader,Writer的轉換類:InputStreamReader, OutputStreamWriter

         b.低階流到高階流的轉換

4.資料的來源或者去向是什麼?

         a.是檔案: FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter

         b.是byte[]:ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream

         c.是Char[] CharArrayReader, CharArrayWriter

         d.是String StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter

         e.網路資料流:InputStream, OutputStream, Reader, Writer

5.是否要緩衝?

         a.若需要就是四種緩衝類:BufferedInputStream, BufferedOutputStream, BufferedReader, BufferedWriter

6.是否要格式化輸出?

 1、要格式化輸出:PrintStream, PrintWriter

********************************************

一、特殊需要:

1、從Stream到Reader,Writer的轉換類:InputStreamReader, OutputStreamWriter

2、物件輸入輸出:ObjectInputStream, ObjectOutputStream

3、程序間通訊:PipeInputStream, PipeOutputStream, PipeReader, PipeWriter

4、合併輸入:SequenceInputStream

5、更特殊的需要:PushbackInputStream, PushbackReader, LineNumberInputStream, LineNumberReader



總結二:

Java的IO類結構:
      根介面是InputStream/OutputStream,

     1、充當資料來源的IO類有FileInputStream/FileOutputStream,ByteArrayInputStream  / ByteArrayOutputStream  等,

     2、充當裝飾功能的IO類有BufferedInputStream  /   BufferedOutputStream,DataInputStream   /   DataOutputStream等,


     它們都是繼承裝飾介面FilterInputStream/FilterOutputStream。
     使用IO時,首先建立一個數據源IO,然後根據需要的功能建立裝飾類IO,其建構函式的引數為已建立的資料來源IO。
     我們以建立一個具有緩衝的檔案輸入流為例,假定需要從磁碟讀取檔案“C:\log.txt”:
     // 建立一個FileInputStream:
     FileInputStream fileInput = new FileInputStream(”C:\\log.txt”);
     // 建立一個BufferedInputStream:
     BufferedInputStream bufferedInput = new BufferedInputStream(fileInput);
     // 現在得到的bufferedInput即是具有緩衝的檔案輸入流或者進一步簡寫如下:
     InputStream input = new BufferedInputStream(new FileInputStream(”C:\\log.txt”));
     // 現在得到的input即是具有緩衝的檔案輸入流

Reader 用於讀入16位字元,也就是Unicode 編碼的字元;

而 InputStream 用於讀入 ASCII 字元和二進位制資料。
在 Java 中,有不同型別的 Reader 輸入流對應於不同的資料來源:
    FileReader 用於從檔案輸入;
    CharArrayReader 用於從程式中的字元陣列輸入;
    StringReader 用於從程式中的字串輸入;
    PipedReader 用於讀取從另一個執行緒中的 PipedWriter 寫入管道的資料。
相應的也有不同型別的 InputStream 輸入流對應於不同的資料來源:FileInputStream,ByteArrayInputStream,StringBufferInputStream,PipedInputStream。另外,還有兩種沒有對應 Reader 型別的 InputStream 輸入流:
    Socket 用於套接字;
    URLConnection 用於 URL 連線。
這兩個類使用 getInputStream() 來讀取資料。
相應的,java.io.Writer 和 java.io.OutputStream 也有類似的區別。


1、Java技術支援兩種資料型別的流
InputStream和OutputStream:位元組流。其它位元組流都是InputStream或OutputStream的子類。
Reader和 Writer:字元流。其它字元流都是Reader或Writer的子類。


2、節點流
Java 2 SDK中有三種基本型別的節點:檔案(file)、記憶體(memory)、管道(pipe)。 

4、基本位元組流類
4.1、FileInputStream和FileOutputStream
這兩個節點流用來操縱磁碟檔案。這些類的建構函式允許你指定它們所連線的檔案。
要構造一個FileInputStream,所關聯的檔案必須存在而且是可讀的。
如果你要構造一個FileOutputStream而輸出檔案已經存在,則它將被覆蓋。
FileInputStream infile = new FileInputStream(”myfile.dat”);
FileOutputStream outfile = new FileOutputStream(”results.dat”);
4.1、 BufferInputStream和BufferOutputStream
這些是過濾器流,它們可以提高I/O操作的效率。
4.3、 PipedInputStream和PipedOutputStream
管道流用來線上程間進行通訊。一個執行緒的PipedInputStream物件從另一個執行緒的PipedOutputStream物件讀取輸入。
要使管道流有用,必須有一個輸入方和一個輸出方。
4.4、 DataInputStream和DataOutputStream
這些過濾器通過流來讀寫Java基本類


5、 基本字元流類
圖闡述了Reader和Writer字元流的體系結構。


5.1、InputStreamReader 和 OutputStreamWriter
用於位元組流轉換為字元流的介面。
當你構造一個InputStreamReader或OutputStreamWriter時,轉換規則定義了16位Unicode和其它平臺的特定表示之間的轉換。
InputStreamReader從一個數據源讀取位元組,並自動將其轉換成Unicode字元。
如果你特別宣告,InputStreamReade會將位元組流轉換成其它種類的字元流。
OutputStreamWriter將字元的Unicode編碼寫到輸出流,如果你的使用的不是Unicode字元,OutputStreamWriter會將你的字元編碼轉換成Unicode編碼。

5.2.、緩衝讀者和作者
因為在各種格式之間進行轉換和其它I/O操作很類似,所以在處理大塊資料時效率最高。
在InputStreamReader和OutputStreamWriter的結尾連結一個BufferedReader和BufferedWriter是一個好主意。
記住對BufferedWriter使用flush()方法。


5.3、 使用其它字元轉換
如果你需要從一個非本地(例如,從連線到一個不同型別的機器的網路連線讀取)的字元編碼讀取輸入,
你可以象下面這個程式那樣,使用顯式的字元編碼構造ir=new InputStreamReader(System.in,  “8859_1″);
注:如果你通過網路連線讀取字元,就應該使用這種形式。
否則,你的程式會總是試圖將所讀取的字元當作本地表示來進行轉換,而這並不總是正確的。ISO 8859-1是對映到ASCII的Latin-1編碼模式。

// 物件序列化
java.io.Serializable介面支援將一個Java物件存放到一個流中。
將一個物件存放到某種型別的永久儲存器上稱為”保持”。
如果一個物件可以被存放到磁碟或磁帶上,或者可以傳送到另外一臺機器並存放到儲存器或磁碟上,那麼這個物件就被稱為可保持的。
java.io.Serializable介面沒有任何方法,它只作為一個”標記”,用來表明實現了這個介面的類可以序列化。
類中沒有實現Serializable介面的物件不能被保持。


// 檔案實現追加
// 其中的FileWriter()中的第二個引數的含義是:是否在檔案中追加內容
PrintWriter out = new PrintWriter(new FileWriter(logFileName, true), true);

// 讀寫檔案的編碼:
讀寫字元檔案建議使用基於字元的FileReader和FileWriter,省去了位元組與字元之間的轉換。
但這兩個類的建構函式預設使用系統的編碼方式,如果檔案內容與系統編碼方式不一致,可能會出現亂碼。
在這種情況下,建議使用FileReader和FileWriter的父類:InputStreamReader/OutputStreamWriter,
它們也是基於字元的,但在建構函式中可以指定編碼型別:InputStreamReader(InputStream in, Charset cs) 和OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs)。  
InputStreamReader r = new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName), “utf-8″);
OutputStreamWriter out = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(fileName),”utf-8″);

//效能比較
三種IO效能比較:
在讀寫一個10k檔案的時候,三種方式的耗時如下:
InputStreamReader And OutputStreamWriter : 63ms (可以設定檔案的編碼,如果不用buffer)
BufferedReader And BufferedWriter : 31ms
BufferedInputStream And BufferedOutputStream : 16ms