一、IO流整体结构图
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。
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。
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。
二、字符流
字符流输入输出关系对应
字符输入流Reader
Reader 是所有的输入字符流的父类,它是一个抽象类。
CharReader、StringReader 是两种基本的介质流,它们分别将Char 数组、String中读取数据。PipedReader 是从与其它线程共用的管道中读取数据。
BufferedReader 很明显就是一个装饰器,它和其子类负责装饰其它Reader 对象。
FilterReader 是所有自定义具体装饰流的父类,其子类PushbackReader 对Reader 对象进行装饰,会增加一个行号。
InputStreamReader 是一个连接字节流和字符流的桥梁,它将字节流转变为字符流。FileReader 可以说是一个达到此功能、常用的工具类,在其源代码中明显使用了将FileInputStream 转变为Reader 的方法。我们可以从这个类中得到一定的技巧。Reader 中各个类的用途和使用方法基本和InputStream 中的类使用一致。
字符输出流Writer
Writer 是所有的输出字符流的父类,它是一个抽象类。
CharArrayWriter、StringWriter 是两种基本的介质流,它们分别向Char 数组、String 中写入数据。PipedWriter 是向与其它线程共用的管道中写入数据,
BufferedWriter 是一个装饰器为Writer 提供缓冲功能。
PrintWriter 和PrintStream 极其类似,功能和使用也非常相似。
OutputStreamWriter 是OutputStream 到Writer 转换的桥梁,它的子类FileWriter 其实就是一个实现此功能的具体类(具体可以研究一SourceCode)。功能和使用和OutputStream 极其类似,
1、FileWriter和FileReader
1)FileWriter
/**
* 字符流FileWriter
* @author Administrator
*
*/
publicclassFileWriterDemo{
publicstaticvoidmain(String[]args){
try{
/*
* 1、创建FileWriter对象,该对象在初始化时就必须明确被操作的文件
* 而且该文件将被创建到指定目录下,若该文件已经存在,则将其覆盖
* 否则,进行创建。
*/
Filefile=newFile("files/writerFile.txt");
FileWriterfileWriter=newFileWriter(file);
//true表示不覆盖已有文件,而是直接在文件末尾续写
FileWriterfWriter=newFileWriter(file,false);
/*
* 2、调用write方法,将字符串写入到流中
*/
fileWriter.write("hello,你好!");
/*
* 3、刷新流对象缓存中的数据,将数据刷新到目的地中
*/
fileWriter.flush();
/*
* 4、关闭资源,在关闭之前,会刷新一次流对象缓存中的数据,将其保存到目的地。
*/
fileWriter.close();
fWriter.write("hellohello!");
fWriter.flush();
fWriter.close();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
2)FileReader
/**
* 字符流FileReader
* @author Administrator
*
*/
publicclassFileReaderDemo{
publicstaticvoidmain(String[]args){
try{
//1、创建一个文件读取流对象,和指定名称的文件相关联
// 要保证该文件一定存在,否则会报FileNotFoundException
Filefile=newFile("files/writerFile.txt");
FileReaderfileReader=newFileReader(file);
//2、调用read方法读取流对象,一次读一个字符,而且会自动往下读
try{
char[]ch=newchar[100];
inttemp=0;
intcount=0;
//-1表示读到了文件末尾
while((temp=fileReader.read())!=-1){
ch[count++]=(char)temp;
}
Stringfiles=newString(ch,0,count);
System.out.println(files);
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
//3、关闭资源
try{
fileReader.close();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}catch(FileNotFoundExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
2、BufferedWriter和BufferedReader
缓冲区,是为了提高流的操作效率而产生,所以在创建缓冲区之前必须先有流对象,这种模式叫做装饰模式,比继承灵活,避免了继承的臃肿。
1)BufferedWriter
/**
* 字符流BufferedWriter
* @author Administrator
*
*/
publicclassBufferedWriterDemo{
publicstaticvoidmain(String[]args){
try{
//1、创建一个字符写入流对象
Filefile=newFile("files/writerFile.txt");
FileWriterfileWriter=newFileWriter(file,true);
//2、为了提高写入效率,加入缓冲技术
// 只需将需要提高效率的流对象作为参数传给缓冲区的构造函数即可
BufferedWriterbufferedWriter=newBufferedWriter(fileWriter);
//3、调用write方法,将字符串写入缓冲中
//bufferedWriter.write("汪小峰,汪小峰");
for(inti=0;i<4;i++){
bufferedWriter.write("abcde"+i);
//进行换行操作
bufferedWriter.newLine();
//刷新
//bufferedWriter.flush();
}
//4、刷新,只要用到缓冲区,就必须进行刷新操作
bufferedWriter.flush();
//5、关闭资源
bufferedWriter.close();
fileWriter.close();
}catch(FileNotFoundExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
2)BufferedReader
/**
* 字符流BufferedReader
* @author Administrator
*
*/
publicclassBufferedReaderDemo{
publicstaticvoidmain(String[]args){
try{
//1、创建一个读取的流对象
Filefile=newFile("files/writerFile.txt");
FileReaderfileReader=newFileReader(file);
//2、为了提高效率,加入缓冲技术,将字符读取流对象作为参数传递给缓冲构造器
BufferedReaderbufferedReader=newBufferedReader(fileReader);
//3、调用readLine方法,读缓冲中的数据,一行一行的读入
Stringline=null;
while((line=bufferedReader.readLine())!=null){
System.out.println(line);
}
//4、关闭资源
fileReader.close();
}catch(FileNotFoundExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
3、OutputStreamWriter和InputStreamReader
转换流是字节流和字符流之间的桥梁,通常,在涉及到字符编码转换时应用。
InputStreamReader:字节到字符的桥梁
OutputStreamWriter:字符到字节的桥梁
1)OutputStreamWriter
/**
* 转换流OutputStreamWriter
* @author wxf
*
*/
publicclassOutputStreamWriterDemo{
publicstaticvoidmain(String[]args){
/*
//1、创建字节流对象
OutputStream outputStream = System.out;
//2、将字节流对象转换成字符流对象
OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(outputStream);
//3、加入缓冲技术,提高效率
BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(outputStreamWriter);
*/
//通常将以上三步简写为
BufferedWriterbufferedWriter=newBufferedWriter(newOutputStreamWriter(System.out));
//4、调用write方法,将将字符串写入缓冲中
for(inti=0;i<4;i++){
try{
bufferedWriter.write("wangxf"+i);
//换行
bufferedWriter.newLine();
//5、刷新
bufferedWriter.flush();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
//6、关闭资源
try{
bufferedWriter.close();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
2)InputStreamReader
/**
* 转换流InputStreamReader
* @author wxf
*
*/
publicclassInputStreamReaderDemo{
publicstaticvoidmain(String[]args){
/*
//1、创建字节流对象,获取键盘录入对象
InputStream inputStream = System.in;
//2、将字节流转换成字符流
InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(inputStream);
//3、加入缓冲技术
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(inputStreamReader);
*/
//一般将以上三步简写为
BufferedReaderbufferedReader=newBufferedReader(newInputStreamReader(System.in));
//4、调用readLine方法读取流对象信息
Stringline=null;
try{
while((line=bufferedReader.readLine())!=null){
System.out.println(line);
}
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
//5、关闭资源
try{
bufferedReader.close();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
通过字符流读取键盘输入的字符时,通过ctrl+z来结束。
三、字节流
字节流输入输出对应关系
图中蓝色的为主要的对应部分,红色的部分就是不对应部分。紫色的虚线部分代表这些流一般要搭配使用。
LineNumberInputStream 主要完成从流中读取数据时,会得到相应的行号,至于什么时候分行、在哪里分行是由改类主动确定的,并不是在原始中有这样一个行号。在输出部分没有对应的部分,我们完全可以自己建立一个LineNumberOutputStream,在最初写入时会有一个基准的行号,以后每次遇到换行时会在下一行添加一个行号,看起来也是可以的。好像更不入流了。
PushbackInputStream 的功能是查看最后一个字节,不满意就放入缓冲区。主要用在编译器的语法、词法分析部分。输出部分的BufferedOutputStream 几乎实现相近的功能。
StringBufferInputStream 已经被Deprecated,本身就不应该出现在InputStream 部分,主要因为String 应该属于字符流的范围。已经被废弃了,当然输出部分也没有必要需要它了!还允许它存在只是为了保持版本的向下兼容而已。
SequenceInputStream 可以认为是一个工具类,将两个或者多个输入流当成一个输入流依次读取。完全可以从IO 包中去除,还完全不影响IO 包的结构,却让其更“纯洁”――纯洁的Decorator 模式。
PrintStream 也可以认为是一个辅助工具。主要可以向其他输出流,或者FileInputStream 写入数据,本身内部实现还是带缓冲的。本质上是对其它流的综合运用的一个工具而已。一样可以踢出IO 包!System.out 和System.out 就是PrintStream 的实例!
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。
1、OutputStream和InputStream
1)FileOutputStream
/**
* 字节流FileOutputStream
* @author wxf
*
*/
publicclassFileOutputStreamDemo{
publicstaticvoidmain(String[]args){
//1、创建字节流对象
Filefile=newFile("files/iofiles.txt");
FileOutputStreamfileOutputStream=null;
try{
fileOutputStream=newFileOutputStream(file);
}catch(FileNotFoundExceptione){
e.printStackTrace();
}
//2、调用write方法写入字节
byte[]b=newbyte[10];
for(inti=0;i<10;i++){
b[i]='a';
}
try{
fileOutputStream.write(b,0,b.length);
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
//3、刷新
try{
fileOutputStream.flush();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
//4、关闭资源
try{
fileOutputStream.close();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
2)FileInputStream
/**
* 字节流FileInputStream
* @author wxf
*
*/
publicclassFileInputStreamDemo{
publicstaticvoidmain(String[]args){
//1、创建流对象
Filefile=newFile("files/iofiles.txt");
FileInputStreamfileInputStream=null;
try{
fileInputStream=newFileInputStream(file);
}catch(FileNotFoundExceptione){
e.printStackTrace();
}
//2、调用read方法,读入字节
byte[]bs=newbyte[10];
inttemp=0;
intcuont=0;
try{
while((temp=fileInputStream.read())!=-1){
bs[cuont++]=(byte)temp;
System.out.println(cuont);
}
Stringstring=newString(bs);
System.out.println(string);
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
//3、关闭资源
try{
fileInputStream.close();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
}
四、File类
File类是对文件系统中文件以及文件夹进行封装的对象,可以通过对象的思想来操作文件和文件夹。 File类保存文件或目录的各种元数据信息,包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名,判断指定文件是否存在、获得当前目录中的文件列表,创建、删除文件和目录等方法。
五、RandomAccessFile类
该对象并不是流体系中的一员,其封装了字节流,同时还封装了一个缓冲区(字符数组),通过内部的指针来操作字符数组中的数据。 该对象特点:
该对象只能操作文件,所以构造函数接收两种类型的参数:a.字符串文件路径;b.File对象。
该对象既可以对文件进行读操作,也能进行写操作,在进行对象实例化时可指定操作模式(r,rw)
注意:该对象在实例化时,如果要操作的文件不存在,会自动创建;如果文件存在,写数据未指定位置,会从头开始写,即覆盖原有的内容。可以用于多线程下载或多个线程同时写数据到文件。
注:该文章是本人在搜集网上资料后总结而成,主要参考博客园-残夜,以及简书-Quora
有更好的资料或者见解,希望不吝赐教。