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java编程思想笔记(十二)I/O

程序员文章站 2022-03-15 11:58:35
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1.输入和输出

java中流是个抽象的概念,它代表有能力输出和输入的对象,流封装了其功能的底层实现,IO分为输入流和输出流,输入流和输出流各自有字节流和字符流.

 

(1)InpuStream

 

输入流InputStream负责从各种数据/文件源产生输入,输入源包括:数组,字符串,文件,管道,一系列其他类型的流,以及网络连接产生的流等等。

常用字节输入流的主要类型:

(1).ByteArrayInputStream字节数组输入流:

主要功能:允许内存缓存作为输入流。

ByteArrayInputStream包含一个内部缓冲区,该缓冲区包含从流中读取的字节。内部计数器跟踪read()方法要提供的下一个字节。

注意:关闭ByteArrayInputStream无效,该类中的方法在关闭此流之后仍可被调用,而不会产生任何的IOException。

(2).FileInputStream文件输入流:

主要功能:从文件系统中的某个文件获得输入字节,用于读取诸如图像数据子类的原始字节流。若要读取字符流,请使用FileReader。

(3).PipedInputStream管道输入流:

主要功能:和管道输出流一起构成一个输入输出的管道,是管道的数据输入端。

管道输入流应该连接到管道输出流,管道输入流提供要写入管道输出流的所有数据字节。通常,这些数据有某个线程从PipedInputStream对象中读取,并有其他线程将其写入到相应的PipedOutputStream对象中。

注意:不建议PipedInputStream和PipedOutputStream对象使用单线程,因为这样可能死锁线程。管道输入流包含一个缓冲区,可以在缓冲区限定范围内将读操作和写操作分离开,如果先连接管道输出流提供数据字节的线程不再存在,则认为该管道已损坏。

(4).SequenceInputStream顺序输入流:

重要功能:将两个或多个输入流对象转换为一个单个输入流对象。

SequenceInputStream表示其他输入流的逻辑串联关系,它从输入流的有序集合开始,并从第一个输入流开始读取,直到到达文件末尾,接着从第二个输入流读取,以此类推,直到到达包含的最后一个输入流的文件末尾为止。

(5).FilterInputStream过滤输入流:

主要功能:包含其他一些输入流,将这些被包含的输入流用作其基本数据源,它可以直接传输数据或者提供一些额外的功能。

常用的FilterInputStream是DataInputStream数据输入流,主要用于允许程序以与机器无关的方式从底层输入流中读取java基本数据类型。其常用的方法有readInt(),readBoolean(),readChar()等等。

 

 

(2)OutputStream

 

和字节输入流相对应,字节输出流负责字节类型数据想目标文件或设备的输出。常见的字节输出流如下:

(1).ByteArrayOutputStream字节数组输出流:

主要功能:在内存中创建一个缓冲区,将接收到的数据放入该内存缓冲区中。

ByteArrayOutputStream实现了一个输出流,其中的数据被写入一个byte数组中。缓冲区会随着数据的不断写入而自动增长,可使用toByteArray()和toString()方法获取数据。

注意:和ByteArrayInputStream类似,关闭ByteArrayOutputStream也是无效的,此类中的方法在关闭此流后仍可被调用,而不会产生任何IOException。

(2).FileOutputStream文件输出流:

主要功能:将数据写入到指定文件中。

文件输出流是用于将数据写入File或FIleDescriptor的输出流,用于写入诸如图像数据之类的原始字节流,若要写入字符流,请使用FileWriter。

(3).PipedOutputStream管道输出流:

主要功能:连接管道输入流用来创建通信管道,管道输出流是管道数据输出端。

(4).FilterOutputStream过滤输出流:

主要功能:用于将已存在的输出流作为其基本数据接收器,可以直接传输数据或提供一些额外的处理。

常用的FIlterOutputStream是DataOutputStream数据输出流,它允许程序以适当的方式将java基本数据类型写入输出流中。其常用方法有writeInt(intV),writeChar(int v),writeByte(String s)等等

 

2.字符流:

Java中得字节流只能针对字节类型数据,即支持处理8位的数据类型,由于java中的是Unicode码,即两个字节代表一个字符,于是在JDK1.1之后提供了字符流Reader和Writer。

字符流相关常用接口如下:

(1).Reader:

用于读取字符串流的抽象类,子类必须实现的方法只有reader(char[],int, int)和close()。

(2).InputStreamReader:

是将字节输入流转换为字符输入流的转换器,它使用指定的字符集读取字节并将其解码为字符。即:字节——>字符。

它使用的字符集可以有名称指定或显式给定,也可以使用平台默认的字符集。

(3).Writer:

用于写入字符流的抽象类,子类必须实现的方法只有write(char[],int, int)和close()。

(4).OutputStreamWriter:

是将字符输出流转换为字节输出流的转换器,它使用指定的字符集将要写入流的字符编码成字节。即:字符——>字节。

 

 

3.综合使用Java IO各种流:

java IO中的各种流,很少单独使用,经常结合起来综合使用,既可以满足特定需求,又高效。例子如下:

 

(1).使用缓冲流读取文件

 

import java.io.*;  
  
public class BufferedInputFile{  
    public static String read(String filename) throws IOException{  
        //缓冲字符输入流  
    BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(filename));  
    String s;  
    StringBuilder sb = new StringBuilder();  
    //每次读取文件中的一行  
    While((s = in.readLine()) != null){  
    sb.append(s + “\n”);  
}  
in.close();  
return sb.toString();  
}  
public static void main(String[] args) throws IOException{  
    System.out.println(read(“BufferedInputFile.java”));  
}  
}  
 

 

 

 

(2).读取内存中的字符串:

import java.io.*;  
  
public class MemoryInput{  
    public static void main(String[] args) throws IOException{  
        //将字符串包装为字符输入流  
        StringReader in = new StringReader(  
  BufferedInputFile.read(“BufferedInputFile.java”));  
        int c;  
        //读取字符输入流中的字符  
        while((c == in.read()) != -1){  
    System.out.println((char)c);  
}  
}  
} 

  

 

(3).数据输入/输出流:

import java.io.*;  
  
public class DataInputOutput{  
    public static void main(String[] args) thows IOException{  
        DataOutputStream out = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(  
new FileOutputStream(“Data.txt”)));  
        out.writeDouble(3.14159);  
        out.writeUTF(“That was pi”);  
        out.writeDouble(1.41413);  
        out.writeUTF(“Square root of 2”);  
        out.close();  
        DataInputStream in = new DataInputStream(new BufferedInputStream(  
new FileOutputStream(“Data.txt”)));  
        System.out.println(in.readDouble());  
        System.out.println(in.readUTF());  
System.out.println(in.readDouble());  
        System.out.println(in.readUTF());  
}  
}  

 

 

输出结果:

3.14159

That was pi

1.41413

Square root of 2

(4).文本文件输出流:

import java.io.*;  
  
public class TextFileOutput{  
    //输出文件名  
    static String file = “BasicFileOutput.out”;  
    public static void main(String[] args) throws IOException{  
        //将字符串先包装成字符串输入流,然后将字符串输入流再包装成缓冲字符输入流  
    BufferedReader in = new BufferedReader(new StringReader  
(BufferedInputFile.read(“TextFileOutput.java”)));  
        //字符输出流  
        PrintWriter out = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter(file)));  
        int lineCount = 1;  
        String s;  
        While((s = in.readLine()) != null){  
    out.println(lineCount++ + “: ” + s);  
}  
out.close();  
}  
}  

 

 

 

(5).二进制文件读写:

import java.io.*;  
  
public class BinaryFileOutput{  
    //输出文件名  
    static String file = “BinaryFileOutput.out”;  
    public static void main(String[] args) throws IOException{  
        //将字符串先包装成字符串输入流,然后将字符串输入流再包装成缓冲字符输入流  
    BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(  
new FileInputStream(“TestFile.png”)));  
        //字符输出流  
        BufferedOutputStream out = new BufferedOutputStream (  
new FileOutputStream(file));  
        byte[] buf = new byte[1024];  
        int n;  
        While((n = in.read(buf)) > 0){  
    out.write(buf, 0, n);  
}  
out.close();  
}  
}  

 

 

 3.标准I/O

 标准I/O概念就是“程序所使用的单一信息流”,根据标准I/O模型,java提供System.in,System.out,System.err,其中System.out和System.err已经包装成printStream,System.in未经包装,属于InputStream类型,要使用的话得包装使用。

 

import java.io.*;

public class Echo {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
                //把System.in包装进InputStreamReader
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		String s2;

		while ((s2 = br.readLine()) != null && s2.length() != 0)
			System.out.println(s2);
	}
}

 

PrintWriter包装System.out

import java.io.*;

public class ChangeSystemOut {
	public static void main(String[] args) {
		PrintWriter out = new PrintWriter(System.out, true);
		out.println("Hello, world");
		
	}
}

 

java的System提供了一些静态方法,可以设置标准输入输出和标准错误I/O进行重定向

//关键代码如下:
System.setIn(in);// *
System.setOut(out);// *
System.setErr(out);// *
import java.io.*;

public class Redirecting {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		PrintStream console = System.out;
		BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(
				"src\\io\\Redirecting.java"));
		PrintStream out = new PrintStream(new BufferedOutputStream(
				new FileOutputStream("test2.out")));
		System.setIn(in);
		System.setOut(out);
		System.setErr(out);
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		String s;
		while ((s = br.readLine()) != null)
			System.out.println(s);
		out.close(); // Remember this!
		System.setOut(console);

	}
}