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Java中的IO流知识总结

总结一:

Java IO的一般使用原则:

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:

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:

首先是java的IO。这破东西可真费事,I/O类库常使用”流(stream)”这种抽象。所谓”流”是一种能生成或接受数据的,代表数据的源和目标的对象。流把I/O设备内部的具体操作给隐藏起来了。 正如JDK文档所显示的,Java的I/O类库分成输入和输出两大部分。所有InputStream和Reader的派生类都有一个基本的,继承下来的,能读取单个或byte数组的read( )方法。同理,所有OutputStream和Writer的派生类都有一个基本的,能写入单个或byte数组的write( )方法。但通常情况下,你是不会去用这些方法的;它们是给其它类用的 —— 而后者会提供一些更实用的接口。因此,你很少会碰到只用一个类就能创建一个流的情形,实际上你得把多个对象叠起来,并以此来获取所需的功能。Java的流类库之所以会那么让人犯晕,最主要的原因就是”你必须为创建一个流而动用多个对象”。

Java的IO类结构: 根接口是InputStream/OutputStream,充当数据源的IO类有FileInputStream /FileOutputStream,ByteArrayInputStream / ByteArrayOutputStream 等,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

java.io.Reader 和 java.io.InputStream 区别 java.io.Reader 和 java.io.InputStream 组成了 Java 输入类。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 */

/** * Description: Test the java IO’s efficiency * Author: AllanCao * Date: 2007-02-18 */ import java.io.*;

/** * using the InputStreamReader And OutputStreamWriter */ class EncoderRW { public static String read(String fileName) throws IOException { StringBuffer sb = new StringBuffer(); /*此处读文件时用了buffer,如果不用,性能损失一倍*/ BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName), “utf-8″)); String s; while((s = in.readLine()) != null) { sb.append(s); sb.append(”\n”); } in.close(); return sb.toString(); } public void write(String fileName, String text) throws IOException { OutputStreamWriter out = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(fileName),”utf-8″); out.write(text); out.flush(); out.close(); } }

/** * using the BufferedReader And BufferedWriter */ class WriterReader { public String read(String fileName) throws IOException { StringBuffer sb = new StringBuffer(); BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(fileName)); String s; while((s = in.readLine()) != null) { sb.append(s); sb.append(”\n”); } in.close(); return sb.toString(); } public void write(String fileName, String text) throws IOException { PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter(fileName))); out.print(text); out.close(); } }

/** * using the BufferedInputStream And BufferedOutputStream */ class BufferedStream{ public byte[] read(String fileName) throws IOException { BufferedInputStream remoteBIS = new BufferedInputStream(new FileInputStream(fileName)); ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(10240); byte[] buf = new byte[1024]; int bytesRead = 0; while(bytesRead >= 0) { baos.write(buf, 0, bytesRead); bytesRead = remoteBIS.read(buf); } byte[] content = baos.toByteArray(); return content; } public void write(String fileName, byte[] content) throws IOException { BufferedOutputStream out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(fileName)); out.write(content); out.flush(); out.close(); } }

public class TestIO { public static void main(String[] args)throws IOException { long currentTime = System.currentTimeMillis() ; EncoderRW rw = new EncoderRW(); rw.write(”index.dat”,rw.read(”FileUtil.java”)); System.out.println(”cost time:” + Long.toString(System.currentTimeMillis()-currentTime) + ” ms”);

currentTime = System.currentTimeMillis() ; WriterReader wr = new WriterReader(); wr.write(”index.dat”,wr.read(”FileUtil.java”)); System.out.println(”cost time:” + Long.toString(System.currentTimeMillis()-currentTime) + ” ms”);

currentTime = System.currentTimeMillis() ; BufferedStream bf = new BufferedStream(); bf.write(”index.dat”,bf.read(”FileUtil.java”)); System.out.println(”cost time:” + Long.toString(System.currentTimeMillis()-currentTime) + ” ms”); } }

本文分享自微信公众号 - Java程序员那些事(zgsoft44),作者:Java程序员那些事

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原始发表时间:2018-07-03

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