彻底明白Java语言中的IO系统
http://www.zftb.cn  发布时间:2015-04-06 16:06 来源:一起学编程网 浏览:加载中

Java的核心库java.io提供了全面的IO接口,包括:文件读写,标准设备输出等等。Java中IO是以流为基础进行输入输出的,所有数据被串行化写入输出流,或者从输入流读入。在具体使用中很多初学者对Java.io包的使用非常含糊,本文将详细解说关于Java.io的使用。
  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系统中,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中写入信息。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作
  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
  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中写入信息。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,字是在操作时的导向不同。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
  运用上面介绍的Java中操作IO的API,我们就可完成我们想完成的任何操作了。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。
  如果我们要往一个文件中写入数据,我们可以这样操作:
  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文件中写入数据了。但是,如果我们想实现“先把要写入文件的数据先缓存到内存 中,再把缓存中的数据写入文件中”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。
  2.2FilterInputStream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
  2.3FilterOutStream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作
  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
  java代码
  import java.io.*;
  public class TestIO{
  public static void main(String[] args)
  throws IOException{
  //1.以行为单位从一个文件读取数据
  BufferedReader in = new BufferedReader(
  new FileReader("F:\\nepalon\\TestIO.java"));
  String s, s2 = new String();
  while((s = in.readLine()) != null)
  s2 += s + "\n";
  in.close();
  //1b. 接收键盘的输入
  BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
  System.out.println("Enter a line:");
  System.out.println(stdin.readLine());
  //2. 从一个String对象中读取数据
  StringReader in2 = new StringReader(s2);
  int c;
  while((c = in2.read()) != -1)
  System.out.println((char)c);
  in2.close();
  //3. 从内存取出格式化输入
  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. 输出到文件
  try{
  BufferedReader in4 =new BufferedReader(new StringReader(s2));
  PrintWriter out1 =new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter("F:\\nepalon\\ TestIO.out")));
  int lineCount = 1;
  while((s = in4.readLine()) != null)
  out1.println(lineCount++ + ":" + s);
  out1.close();
  in4.close();
  }
  catch(EOFException ex){
  System.out.println("End of stream");
  }
  //5. 数据的存储和恢复
  try{
  DataOutputStream out2 =new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(
  new FileOutputStream("F:\\nepalon\\ 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:\\nepalon\\ 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. 通过RandomAccessFile操作文件
  RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat",>
  for(int i=0; i <10; i++)
  rf.writeDouble(i*1.414);
  rf.close();
  rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat",>
  for(int i=0; i <10; i++)
  System.out.println("Value " + i + ":" + rf.readDouble());
  rf.close();
  rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat",>
  rf.seek(5*8);
  rf.writeDouble(47.0001);
  rf.close();
  rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat",>
  for(int i=0; i <10; i++)
  System.out.println("Value " + i + ":" + rf.readDouble());
  rf.close();
  }
  }
  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.

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