Java IO流知识总结

一、IO流的三种分类方式:

1.按照流向来分:

输入流:只能从中读取字节数据,不能向其写出数据

输出流:只能向其写入字节数据,不能从中读取数据

2.按照流所处理的数据类型划分:可分为:

字节流:用于处理字节数据。

字符流:用于处理Unicode字符数据。

3.按照格式可以分为:

节点流(低级流)可以从向一个特定的IO设备(如磁盘,网络)读写数据的流。

处理流(高级流):可以对一个已存在的流的连接和封装,通过所封装的流的功能实现数据读写功能的流。

二、IO流的四大抽象类:

1.常见InputStream类(读数据)

        -低级

        InputStream

        FileInputStream

        ByteArrayInputStream

        PipedInputStream

        -高级

        DataInputStream

        BufferedInputStream

2.常见OutputStream(写数据)

        -低级

        OutputStream

        FileOutputStream

        ByteArrayOutputStream

        PipedOutputStream

        -高级

         DataOutputStream

         BufferedOutputStream

3.常见的Reader类

         -低级

         CharArrayReader

         StringReader

         PipedReader

         FileReader

         -高级

         BufferedReader

         InputStreamReader

         LineNumberReader

4.常见的Writer相关类

        -低级

        CharArrayWriter

        StringWriter

        PipedWriter

        FileWriter

        -高级

        BufferedWriter

        OutputStreamWriter

        PrintWriter

注意:所有高级流都不能直接IO设备(磁盘或网络等)进行直接的交互,必须建立在低级流的基础之上。

三、缓冲流:

BufferedReader -Reader

BufferedWriter

BufferedInputStream -InputStream

BufferedOutputStream

缓冲流输入流 支持其父类的mark()和reset()方法。

mark()方法用于“标记”当前位置,就像加入了一个书签,可以使reset()方法返回这个标记重新读取数据。

BufferedReader -readLine() --以r或n分隔

BufferedWriter -newLine() --写入一个行分隔符

BufferInputStream和BufferedOutputStream平时很少用到。

四、访问文件类

1.FileInputStream和FileOutputStream继承基类用于向文件中输入输出字节

2.FileReader和FileWriter继承基类用于向文件中输入输出字符。

注意:a.输出流在构造函数第二个参数可以设置true,表示在文件的末尾进行追加写入。

b.此类流会抛出FileNotFoundException异常。

五、转换流:主要作用是将字节流转换为字符流。

1.InputStreamReader需要和InputStream套接

2.OutputStreamWriter需要和OutputStream套接

十 数据流与字节数组流:

1.数据流主要为实现可以存取java原始数据类型,如long,boolean等

数据流是字节流

2.DataInputStream需要和InputStream套接

DataOutputStream需要和OutputStream套接

3.DataInputStream的方法:

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

-readUTF()网络传输常用方法,读一个Unicode字符串

4.DataOutputStream方法与DataInputStream中的方法对应

5.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 ByteArrayOutputStream();

此方法为获取一个字节数组方法返回字节数组

baos.toByteArray();

此方法获取字节数组占了多少字节

new ByteArrayInputStream(byte[]).available()

十一、Print流

1.Print流只有输出流没有输入流,PrintWriter和PrintStream分别针对字符和字节

2.提供print和println方法,用于多种数据类型的输出。

3.输出操作不会抛出异常。

4.PrintWriter和PrintStream可设置自动刷新功能。

十二、Object流

1.序列化,用于直接将Object写入或者读出。

2.static和transient关键字修饰的属性是不能被序列化的。

3.需要序列化的类必须实现Serializable接口或者Externalizable

4.方法:

-writeObject(Object obj)

-Object readObject();

若想得到Object的原始类型,需要通过强制转型。

十三 特殊的文件流(RandomAccessFile) (随机存储

1.RandomAccessFile是一种特殊的文件流,可以用它在文件的任何地方查找或插入数据

2.RandomAccessFile同时实现了DataInput和DataOutput接口,所以可以用它来读写文件

3.构造器

-RandomAccessFile(File file,String mode)

-RandomAccessFile(String file,String mode)

4.利用RandomAccessFile来追加文件内容:

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

rf1.seek(rf1.length());

rf1.writeBytes(str + n); 此处若想输入的文本看起来是换行的,需加nr

rf1.close();

十四 读取文件匹配流

1. FileInputStreamFileOutputStream

2. FileReaderFileWriter

3. BufferedReaderPrintWriter

决定使用哪个类,以及构造进程的一般原则是:

1.首先考虑原始的数据格式是什么?

         a.二进制格式(只要不能确定是纯文本的) InputStream, OutputStream及其所有带Stream结束的子类

         b.纯文本格式(含纯英文与汉字或其他编码方式);Reader, Writer及其子类

2.考虑是输入还是输出?

         a.输入:Reader, InputStream类型的子类

         b.输出:Writer, OutputStream类型的子类

3.是否需要通过中介?

         a.从Stream到Reader,Writer的转换类:InputStreamReader, OutputStreamWriter

         b.低级流到高级流的转换

4.数据的来源或者去向是什么?

         a.是文件: FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter

         b.是byte[]:ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream

         c.是Char[] CharArrayReader, CharArrayWriter

         d.是String StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter

         e.网络数据流:InputStream, OutputStream, Reader, Writer

5.是否要缓冲?

         a.若需要就是四种缓冲类:BufferedInputStream, BufferedOutputStream, BufferedReader, BufferedWriter

6.是否要格式化输出?

 

 

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

二、按是否格式化输出分:

1、要格式化输出:PrintStream, PrintWriter

三、按是否要缓冲分:(提高效率)

1、要缓冲:BufferedInputStream, BufferedOutputStream, BufferedReader, BufferedWriter

四、按数据格式分:

1、二进制格式(只要不能确定是纯文本的): InputStream, OutputStream及其所有带Stream结束的子类

2、纯文本格式(含纯英文与汉字或其他编码方式);Reader, Writer及其所有带Reader, Writer的子类

五、按输入输出分:

1、输入:Reader, InputStream类型的子类

2、输出:Writer, OutputStream类型的子类

六、特殊需要:

1、从Stream到Reader,Writer的转换类:InputStreamReader, OutputStreamWriter

2、对象输入输出:ObjectInputStream, ObjectOutputStream

3、进程间通信:PipeInputStream, PipeOutputStream, PipeReader, PipeWriter

4、合并输入:SequenceInputStream

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

决定使用哪个类以及它的构造进程的一般准则如下(不考虑特殊需要):

第一,考虑最原始的数据格式是什么:是否为文本?

第二,是输入还是输出?

第三,是否需要转换流:InputStreamReader, OutputStreamWriter?

第四,数据来源(去向)是什么:文件?内存?网络?

第五,是否要缓冲:bufferedReader (特别注明:一定要注意的是readLine()是否有定义,有什么比read, write更特殊的输入或输出方法)

第六,是否要格式化输出:print?



总结二:

Java的IO类结构:
      根接口是InputStream/OutputStream,

     1、充当数据源的IO类有FileInputStream/FileOutputStream,ByteArrayInputStream  / ByteArrayOutputStream  等,

     2、充当装饰功能的IO类有BufferedInputStream  /   BufferedOutputStream,DataInputStream   /   DataOutputStream等,


     它们都是继承装饰接口FilterInputStream/FilterOutputStream。
     使用IO时,首先创建一个数据源IO,然后根据需要的功能创建装饰类IO,其构造函数的参数为已创建的数据源IO。
     我们以创建一个具有缓冲的文件输入流为例,假定需要从磁盘读取文件“C:\log.txt”:
     // 创建一个FileInputStream:
     FileInputStream fileInput = new FileInputStream(”C:\\log.txt”);
     // 创建一个BufferedInputStream:
     BufferedInputStream bufferedInput = new BufferedInputStream(fileInput);
     // 现在得到的bufferedInput即是具有缓冲的文件输入流或者进一步简写如下:
     InputStream input = new BufferedInputStream(new FileInputStream(”C:\\log.txt”));
     // 现在得到的input即是具有缓冲的文件输入流

Reader 用于读入16位字符,也就是Unicode 编码的字符;

而 InputStream 用于读入 ASCII 字符和二进制数据。
在 Java 中,有不同类型的 Reader 输入流对应于不同的数据源:
    FileReader 用于从文件输入;
    CharArrayReader 用于从程序中的字符数组输入;
    StringReader 用于从程序中的字符串输入;
    PipedReader 用于读取从另一个线程中的 PipedWriter 写入管道的数据。
相应的也有不同类型的 InputStream 输入流对应于不同的数据源:FileInputStream,ByteArrayInputStream,StringBufferInputStream,PipedInputStream。另外,还有两种没有对应 Reader 类型的 InputStream 输入流:
    Socket 用于套接字;
    URLConnection 用于 URL 连接。
这两个类使用 getInputStream() 来读取数据。
相应的,java.io.Writer 和 java.io.OutputStream 也有类似的区别。


1、Java技术支持两种数据类型的流
InputStream和OutputStream:字节流。其它字节流都是InputStream或OutputStream的子类。
Reader和 Writer:字符流。其它字符流都是Reader或Writer的子类。


2、节点流
Java 2 SDK中有三种基本类型的节点:文件(file)、内存(memory)、管道(pipe)。


3、过程流
过程流在其它流之上,完成排序、变换等操作。过程流也被称做过滤流。
当你需要改变输入流的原始数据时,你可以将一个过滤输入流连接到一个原始的输入流上。
用过滤流将原始数据变换成你需要的格式。  


4、基本字节流类
4.1、FileInputStream和FileOutputStream
这两个节点流用来操纵磁盘文件。这些类的构造函数允许你指定它们所连接的文件。
要构造一个FileInputStream,所关联的文件必须存在而且是可读的。
如果你要构造一个FileOutputStream而输出文件已经存在,则它将被覆盖。
FileInputStream infile = new FileInputStream(”myfile.dat”);
FileOutputStream outfile = new FileOutputStream(”results.dat”);
4.1、 BufferInputStream和BufferOutputStream
这些是过滤器流,它们可以提高I/O操作的效率。
4.3、 PipedInputStream和PipedOutputStream
管道流用来在线程间进行通信。一个线程的PipedInputStream对象从另一个线程的PipedOutputStream对象读取输入。
要使管道流有用,必须有一个输入方和一个输出方。
4.4、 DataInputStream和DataOutputStream
这些过滤器通过流来读写Java基本类


5、 基本字符流类
图阐述了Reader和Writer字符流的体系结构。
5.1、InputStreamReader 和 OutputStreamWriter
用于字节流与字符流之间的转换接口。
当你构造一个InputStreamReader或OutputStreamWriter时,转换规则定义了16位Unicode和其它平台的特定表示之间的转换。
InputStreamReader从一个数据源读取字节,并自动将其转换成Unicode字符。
如果你特别声明,InputStreamReade会将字节流转换成其它种类的字符流。
OutputStreamWriter将字符的Unicode编码写到输出流,如果你的使用的不是Unicode字符,OutputStreamWriter会将你的字符编码转换成Unicode编码。
5.2.、缓冲读者和作者
因为在各种格式之间进行转换和其它I/O操作很类似,所以在处理大块数据时效率最高。
在InputStreamReader和OutputStreamWriter的结尾链接一个BufferedReader和BufferedWriter是一个好主意。
记住对BufferedWriter使用flush()方法。
5.3、 使用其它字符转换
如果你需要从一个非本地(例如,从连接到一个不同类型的机器的网络连接读取)的字符编码读取输入,
你可以象下面这个程序那样,使用显式的字符编码构造ir=new InputStreamReader(System.in,  “8859_1″);
注:如果你通过网络连接读取字符,就应该使用这种形式。
否则,你的程序会总是试图将所读取的字符当作本地表示来进行转换,而这并不总是正确的。ISO 8859-1是映射到ASCII的Latin-1编码模式。


6、 对象串行化
java.io.Serializable接口支持将一个Java技术对象存放到一个流中。
将一个对象存放到某种类型的永久存储器上称为”保持”。
如果一个对象可以被存放到磁盘或磁带上,或者可以发送到另外一台机器并存放到存储器或磁盘上,那么这个对象就被称为可保持的。
java.io.Serializable接口没有任何方法,它只作为一个”标记”,用来表明实现了这个接口的类可以串行化。
类中没有实现Serializable接口的对象不能被保持。
// 文件实现追加:
// 其中的FileWriter()中的第二个参数的含义是:是否在文件中追加内容
PrintWriter out = new PrintWriter(new FileWriter(logFileName, true), true);
Java读写文件最常用的类是FileInputStream/FileOutputStream和FileReader/FileWriter。
其中FileInputStream和FileOutputStream是基于字节流的,常用于读写二进制文件。
读写字符文件建议使用基于字符的FileReader和FileWriter,省去了字节与字符之间的转换。
但这两个类的构造函数默认使用系统的编码方式,如果文件内容与系统编码方式不一致,可能会出现乱码。
在这种情况下,建议使用FileReader和FileWriter的父类:InputStreamReader/OutputStreamWriter,
它们也是基于字符的,但在构造函数中可以指定编码类型:InputStreamReader(InputStream in, Charset cs) 和OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs)。  


// 读写文件的编码:
InputStreamReader r = new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName), “utf-8″);
OutputStreamWriter out = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(fileName),”utf-8″);

/**
三种IO性能比较:
在读写一个10k文件的时候,三种方式的耗时如下:
InputStreamReader And OutputStreamWriter : 63ms (可以设置文件的编码,如果不用buffer)
BufferedReader And BufferedWriter : 31ms
BufferedInputStream And BufferedOutputStream : 16ms
*/

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