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java-io-summary's Introduction

Java IO 概要

结构

流的概念和作用

流是一组有顺序的,有起点和终点的字节集合,是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流,流的本质是数据传输,根据数据传输特性将流抽象为各种类,方便更直观的进行数据操作。

IO流的分类

  • 根据处理数据类型的不同分为:
    • 字符流
    • 字节流
  • 根据数据流向不同分为
    • 输入流
    • 输出流

字符流和字节流

字符流的由来: 因为数据编码的不同,而有了对字符进行高效操作的流对象。本质其实就是基于字节流读取时,去查了指定的码表。 字节流和字符流的区别:

  • 读写单位不同:字节流以字节(8bit)为单位,字符流以字符为单位,根据码表映射字符,一次可能读多个字节。
  • 处理对象不同:字节流能处理所有类型的数据(如图片、avi等),而字符流只能处理字符类型的数据。
  • 字节流:一次读入或读出是8位二进制。
  • 字符流:一次读入或读出是16位二进制。

设备上的数据无论是图片或者视频,文字,它们都以二进制存储的。二进制的最终都是以一个8位为数据单元进行体现,所以计算机中的最小数据单元就是字节。意味着,字节流可以处理设备上的所有数据,所以字节流一样可以处理字符数据。

结论:只要是处理纯文本数据,就优先考虑使用字符流。 除此之外都使用字节流。

输入流和输出流

输入流只能进行读操作,输出流只能进行写操作,程序中需要根据待传输数据的不同特性而使用不同

输入字节流 InputStream

  • InputStream 是所有的输入字节流的父类,它是一个抽象类。
  • ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三种基本的介质流,它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。
  • PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据,与Piped 相关的知识后续单独介绍。
  • ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子类都是装饰流(装饰器模式的主角)。

输出字节流 OutputStream

  • OutputStream 是所有的输出字节流的父类,它是一个抽象类。
  • ByteArrayOutputStream、FileOutputStream 是两种基本的介质流,它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。
  • PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据。
  • ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子类都是装饰流。

总结:

  • 输入流:InputStream或者Reader:从文件中读到程序中;
  • 输出流:OutputStream或者Writer:从程序中输出到文件中;

节点流

节点流:直接与数据源相连,读入或读出。 直接使用节点流,读写不方便,为了更快的读写文件,才有了处理流。

常用的节点流

  • 父类:InputStream 、OutputStream、 Reader、 Writer
  • 文件:FileInputStream 、 FileOutputStrean 、FileReader 、FileWriter 文件进行处理的节点流
  • 数组:ByteArrayInputStream、 ByteArrayOutputStream、 CharArrayReader 、CharArrayWriter 对数组进行处理的节点流(对应的不再是文件,而是内存中的一个数组)
  • 字符串:StringReader、 StringWriter 对字符串进行处理的节点流
  • 管道:PipedInputStream 、PipedOutputStream 、PipedReader 、PipedWriter 对管道进行处理的节点流

处理流

处理流和节点流一块使用,在节点流的基础上,再套接一层,套接在节点流上的就是处理流。如BufferedReader.处理流的构造方法总是要带一个其他的流对象做参数。一个流对象经过其他流的多次包装,称为流的链接。

常用的处理流

  • 缓冲流:BufferedInputStrean 、BufferedOutputStream、 BufferedReader、 BufferedWriter 增加缓冲功能,避免频繁读写硬盘。
  • 转换流:InputStreamReader 、OutputStreamReader实现字节流和字符流之间的转换。
  • 数据流: DataInputStream 、DataOutputStream 等-提供将基础数据类型写入到文件中,或者读取出来。

转换流

InputStreamReader 、OutputStreamWriter 要InputStream或OutputStream作为参数,实现从字节流到字符流的转换。

构造函数

new InputStreamReader(InputStream);        //通过构造函数初始化,使用的是本系统默认的编码表GBK。
new InputStreamWriter(InputStream,String charSet);   //通过该构造函数初始化,可以指定编码表。
new OutputStreamWriter(OutputStream);      //通过该构造函数初始化,使用的是本系统默认的编码表GBK。
new OutputStreamwriter(OutputStream,String charSet);   //通过该构造函数初始化,可以指定编码表。

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