java字节流分析

InputStream常用类继承架构.jpg

InputStream 常用类继承框架

OutputStream常用类继承架构.jpg

OutputStream 常用类继承框架

想活用输入 / 输出 API ,一定要先了解 Java 中如何以串流 (Stream) 抽象化输入 / 输出概念,以及 InputStream 、 OutputStream 继承架构。如此一来,无论标准输入 / 输出、文档输入/ 输出、网络输入 / 输出、数据库输入 / 输出等都可用一致的操作进行处理。

一. 串流设计的概念

从应用程序角度来看,如果要将数据从来源取出,可以使用 输入串流 ,如果要将数据写入目的地,可以使用 输出串流 。在 Java 中,输入串流代表对象为 java.io.InputStream 实例,输出串流代表对象为 java.io.OutputStream 实例。无论数据源或目的地为何,只要设法取得 InputStream 或 OutputStream 的实例, 接下来操作输入 / 输出的方式都是一致, 无须理会来源或目的地的真正形式

二.串流处理装饰器

这里用到了设计模式里的装饰模式,其中InputStream 是抽象组件,FileInputStream,ByteArrayInputStream是具体组件,而FilterInputStream,ObjectInputStream是装饰。

2.1 BufferedInputStream 与 BufferedOutputStream

每次调用 InputStream 的 read() 方法, 都会直接向来源要求数据,每次调用 OutputStream 的 write() 方法时,都会直接将数据写到目的地,这并不是个有效率的方式。以文档存取为例,如果传入 IO.dump() 的是 FileInputStream 、 FileOutputStream 实例,每次 read() 时都会要求读取硬盘,每次 write() 时 都会要求写入硬盘,这会花费许多时间在硬
盘定位上。
如果 InputStream 第一次 read() 时 可以尽量读取足够的数据至内存的缓冲区,后续调用read() 时先看看缓冲区是不是还有数据,如果有就从缓冲区读取,没有再从来源读取数据至缓冲区,这样减少从来源直接读取数据的次数,对读取效率将会有帮助 ( 毕竟内存的访问
速度较快 ) 。
如果 OutputStream 每次 write() 时可将数据写入内存中的缓冲区,缓冲区满了再将缓冲区的数据写入目的地,这样可减少对目的地的写入次数,对写入效率将会有帮助。
BufferedInputStream 与 BufferedOutputStream 提供的就是前面描述的缓冲区功能,创建
BufferedInputStream 、 BufferedOutputStream 必须提供 InputStream 、 OutputStream 进行打包,可以使用默认或自定义缓冲区大小。

2.2 DataInputStream 与 DataOutputStream

DataInputStream 、 DataOutputStream 用来装饰 InputStream 、 OutputStream , DataInputStream 、
DataOutputStream 提供读取、 写入 Java 基本数据类型的方法, 像是读写 int 、 double 、 boolean等的方法。这些方法会自动在指定的类型与字节间转换,不用你亲自做字节与类型转换的动作。

2.3 ObjectInputStream 与 ObjectOutputStream

可以将内存中的对象整个储存下来,之后再读入还原为对象。可以使用 ObjectInputStream 、 ObjectOutputStream 装饰 InputStream 、OutputStream 来完成这项工作。
ObjectInputStream 提供 readObject() 方法将数据读入为对象,而 ObjectOutputStream 提
供writeObject() 方法将对象写至目的地,可以被这两个方法处理的对象,必须实现java.io.Serializable 接口,这个接口并没有定义任何方法,只是作为标示之用,表示这个对象是可以串行化的 (Serializable) 。
如果在做对象串行化时,对象中某些数据成员不希望被写出,则可以标上transient关键字。


参考资料

Java JDK 7学习笔记

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