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扣丁學堂淺談Java開發(fā)中IO體系學習總結

2018-02-05 14:14:23 1267瀏覽

流的概念和作用

流是一組有順序的，有起點和終點的字節(jié)集合，是對數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偡Q或抽象。即數(shù)據(jù)在兩設備間的傳輸稱為流，流的本質是數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸特性將流抽象為各種類，方便更直觀的進行數(shù)據(jù)操作。

IO流的分類

根據(jù)處理數(shù)據(jù)類型的不同分為：字符流和字節(jié)流

根據(jù)數(shù)據(jù)流向不同分為：輸入流和輸出流

字符流和字節(jié)流

字符流的由來：因為數(shù)據(jù)編碼的不同，而有了對字符進行高效操作的流對象。本質其實就是基于字節(jié)流讀取時，去查了指定的碼表。字節(jié)流和字符流的區(qū)別：

讀寫單位不同：字節(jié)流以字節(jié)(8bit)為單位，字符流以字符為單位，根據(jù)碼表映射字符，一次可能讀多個字節(jié)。

處理對象不同：字節(jié)流能處理所有類型的數(shù)據(jù)(如圖片、avi等)，而字符流只能處理字符類型的數(shù)據(jù)。

結論：只要是處理純文本數(shù)據(jù)，就優(yōu)先考慮使用字符流。除此之外都使用字節(jié)流。

輸入流和輸出流

對輸入流只能進行讀操作，對輸出流只能進行寫操作，程序中需要根據(jù)待傳輸數(shù)據(jù)的不同特性而使用不同的流。

JavaIO流對象

1、輸入字節(jié)流InputStreamIO中輸入字節(jié)流的繼承，可以看出：InputStream是所有的輸入字節(jié)流的父類，它是一個抽象類。

ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream是三種基本的介質流，它們分別從Byte數(shù)組、StringBuffer、和本地文件中讀取數(shù)據(jù)。PipedInputStream是從與其它線程共用的管道中讀取數(shù)據(jù)，與Piped相關的知識后續(xù)單獨介紹。

ObjectInputStream和所有FilterInputStream的子類都是裝飾流(裝飾器模式的主角)。

2、輸出字節(jié)流OutputStream

OutputStream是所有的輸出字節(jié)流的父類，它是一個抽象類。

ByteArrayOutputStream、FileOutputStream是兩種基本的介質流，它們分別向Byte數(shù)組、和本地文件中寫入數(shù)據(jù)。PipedOutputStream是向與其它線程共用的管道中寫入數(shù)據(jù)，

ObjectOutputStream和所有FilterOutputStream的子類都是裝飾流。

3、字節(jié)流的輸入與輸出的對應

LineNumberInputStream主要完成從流中讀取數(shù)據(jù)時，會得到相應的行號，至于什么時候分行、在哪里分行是由改類主動確定的，并不是在原始中有這樣一個行號。在輸出部分沒有對應的部分，我們完全可以自己建立一個LineNumberOutputStream，在最初寫入時會有一個基準的行號，以后每次遇到換行時會在下一行添加一個行號，看起來也是可以的。好像更不入流了。

PushbackInputStream的功能是查看最后一個字節(jié)，不滿意就放入緩沖區(qū)。主要用在編譯器的語法、詞法分析部分。輸出部分的BufferedOutputStream幾乎實現(xiàn)相近的功能。

StringBufferInputStream已經被Deprecated，本身就不應該出現(xiàn)在InputStream部分，主要因為String應該屬于字符流的范圍。已經被廢棄了，當然輸出部分也沒有必要需要它了!還允許它存在只是為了保持版本的向下兼容而已。

SequenceInputStream可以認為是一個工具類，將兩個或者多個輸入流當成一個輸入流依次讀取。完全可以從IO包中去除，還完全不影響IO包的結構，卻讓其更“純潔”――純潔的Decorator模式。

PrintStream也可以認為是一個輔助工具。主要可以向其他輸出流，或者FileInputStream寫入數(shù)據(jù)，本身內部實現(xiàn)還是帶緩沖的。本質上是對其它流的綜合運用的一個工具而已。一樣可以踢出IO包!System.out和System.out就是PrintStream的實例!

4、字符輸入流Reader

在上面的繼承關系圖中可以看出：

Reader是所有的輸入字符流的父類，它是一個抽象類。

CharReader、StringReader是兩種基本的介質流，它們分別將Char數(shù)組、String中讀取數(shù)據(jù)。PipedReader是從與其它線程共用的管道中讀取數(shù)據(jù)。

BufferedReader很明顯就是一個裝飾器，它和其子類負責裝飾其它Reader對象。

FilterReader是所有自定義具體裝飾流的父類，其子類PushbackReader對Reader對象進行裝飾，會增加一個行號。

InputStreamReader是一個連接字節(jié)流和字符流的橋梁，它將字節(jié)流轉變?yōu)樽址鳌ileReader可以說是一個達到此功能、常用的工具類，在其源代碼中明顯使用了將FileInputStream轉變?yōu)镽eader的方法。我們可以從這個類中得到一定的技巧。Reader中各個類的用途和使用方法基本和InputStream中的類使用一致。后面會有Reader與InputStream的對應關系。

5、字符輸出流Writer

在上面的關系圖中可以看出：

Writer是所有的輸出字符流的父類，它是一個抽象類。

CharArrayWriter、StringWriter是兩種基本的介質流，它們分別向Char數(shù)組、String中寫入數(shù)據(jù)。PipedWriter是向與其它線程共用的管道中寫入數(shù)據(jù)，

BufferedWriter是一個裝飾器為Writer提供緩沖功能。

PrintWriter和PrintStream極其類似，功能和使用也非常相似。

OutputStreamWriter是OutputStream到Writer轉換的橋梁，它的子類FileWriter其實就是一個實現(xiàn)此功能的具體類(具體可以研究一SourceCode)。功能和使用和OutputStream極其類似，后面會有它們的對應圖。

6、字符流與字節(jié)流轉換

轉換流的特點：

其是字符流和字節(jié)流之間的橋梁

可對讀取到的字節(jié)數(shù)據(jù)經過指定編碼轉換成字符

可對讀取到的字符數(shù)據(jù)經過指定編碼轉換成字節(jié)

何時使用轉換流?

當字節(jié)和字符之間有轉換動作時;

流操作的數(shù)據(jù)需要編碼或解碼時。

具體的對象體現(xiàn)：

InputStreamReader:字節(jié)到字符的橋梁

OutputStreamWriter:字符到字節(jié)的橋梁

這兩個流對象是字符體系中的成員，它們有轉換作用，本身又是字符流，所以在構造的時候需要傳入字節(jié)流對象進來。

7、File類

File類是對文件系統(tǒng)中文件以及文件夾進行封裝的對象，可以通過對象的思想來操作文件和文件夾。File類保存文件或目錄的各種元數(shù)據(jù)信息，包括文件名、文件長度、最后修改時間、是否可讀、獲取當前文件的路徑名，判斷指定文件是否存在、獲得當前目錄中的文件列表，創(chuàng)建、刪除文件和目錄等方法。

8、RandomAccessFile類

該對象并不是流體系中的一員，其封裝了字節(jié)流，同時還封裝了一個緩沖區(qū)(字符數(shù)組)，通過內部的指針來操作字符數(shù)組中的數(shù)據(jù)。

該對象只能操作文件，所以構造函數(shù)接收兩種類型的參數(shù)：a.字符串文件路徑;b.File對象。

該對象既可以對文件進行讀操作，也能進行寫操作，在進行對象實例化時可指定操作模式(r,rw)

注意：該對象在實例化時，如果要操作的文件不存在，會自動創(chuàng)建;如果文件存在，寫數(shù)據(jù)未指定位置，會從頭開始寫，即覆蓋原有的內容?？梢杂糜诙嗑€程下載或多個線程同時寫數(shù)據(jù)到文件。

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