举例讲解Java中的Stream流概念
1、基本的输入流和输出流
流是 java 中最重要的基本概念之一。文件读写、网络收发、进程通信,几乎所有需要输入输出的地方,都要用到流。
流是做什么用的呢?就是做输入输出用的。为什么输入输出要用“流”这种方式呢?因为程序输入输出的基本单位是字节,输入就是获取一串字节,输出就是发送一串字节。但是很多情况下,程序不可能接收所有的字节之后再进行处理,而是接收一点处理一点。比方你下载魔兽世界,不可能全部下载到内存里再保存到硬盘上,而是下载一点就保存一点。这时,流这种方式就非常适合。
在 java 中,每个流都是一个对象。流分为两种:输入流(inputstream)和输出流(outputstream)。对于输入流,你只要从流当中不停地把字节取出来就是了;而对于输出流,你只要把准备好的字节串传给它就行。
流对象是怎么获得的呢?不同的外部系统,获取流的方式也不同。例如,文件读写就要创建 fileinputstream/fileoutputstream 对象,而网络通信是通过 socket 对象来获取输入输出流的。一般来说,如果一个类有 getinputstream() 或 getoutputstream() 这样的方法,就表明它是通过流对象来进行输入输出的。
inputstream 是输入流,下面是一个通过 inputstream 读取文件的例子:
import java.io.file; import java.io.fileinputstream; import java.io.ioexception; import java.io.inputstream; import java.io.filenotfoundexception; import java.util.arrays; /** * 通过流读取文件 */ public class readfiledemo { // 程序入口 public static void main(string[] args) { string path = "c:/boot.ini"; file file = new file(path); // 创建输入流 inputstream is; try { is = new fileinputstream(file); } catch (filenotfoundexception e) { system.err.println("文件 " + path + " 不存在。"); return; } // 开始读取 byte[] content = new byte[0]; // 保存读取出来的文件内容 byte[] buffer = new byte[10240]; // 定义缓存 try { int eachtime = is.read(buffer); // 第一次读取。如果返回值为 -1 就表示没有内容可读了。 while (eachtime != -1) { // 读取出来的内容放在 buffer 中,现在将其合并到 content。 content = concatbytearrays(content, buffer, eachtime); eachtime = is.read(buffer); // 继续读取 } } catch (ioexception e) { system.err.println("读取文件内容失败。"); e.printstacktrace(); } finally { try { is.close(); } catch (ioexception e) { // 这里的异常可以忽略不处理 } } // 输出文件内容 string contentstr = new string(content); system.out.println(contentstr); } /** * 合并两个字节串 * * @param bytes1 字节串1 * @param bytes2 字节串2 * @param sizeofbytes2 需要从 bytes2 中取出的长度 * * @return bytes1 和 bytes2 中的前 sizeofbytes2 个字节合并后的结果 */ private static byte[] concatbytearrays(byte[] bytes1, byte[] bytes2, int sizeofbytes2) { byte[] result = arrays.copyof(bytes1, (bytes1.length + sizeofbytes2)); system.arraycopy(bytes2, 0, result, bytes1.length, sizeofbytes2); return result; } }
虽然写得很啰嗦,但这确实是 inputstream 的基本用法。注意,这只是一个例子,说明如何从输入流中读取字节串。实际上,java 提供更简单的方式来读取文本文件。以后将会介绍。
相比从流中读取,使用 outputstream 输出则是非常简单的事情。下面是一个例子:
import java.io.outputstream; import java.io.fileoutputstream; import java.io.file; import java.io.ioexception; import java.util.date; /** * 将当前日期保存到文件 */ public class savefiledemo { public static void main(string[] args) throws ioexception { string path = "c:/now.txt"; file file = new file(path); if (!file.exists() && !file.createnewfile()) { system.err.println("无法创建文件。"); return; } outputstream os = new fileoutputstream(file); // 创建输出流(前提是文件存在) os.write(new date().tostring().getbytes()); // 将当前时间写入文件 os.close(); // 必须关闭流,内容才会写入文件。 system.out.println("文件写入完成。"); } }
java 还提供其它的流操作方式,但它们都是对 inputstream 和 outputstream 进行扩展或包装。所以这两个类是基础,必须要理解它们的使用。
2、reader 和 writer
介绍了 inputstream 和 outputstream,接下来介绍 reader 和 writer。这两个类其实就是将 inputstream 和 outputstream 包装了一下。不过它们处理的不是字节(byte),而是字符(char)。如果一个流当中的内容都是文本,那么用 reader/writer 处理起来会简单些。下面是一个用 reader 读取文本文件的例子:
import java.io.filereader; import java.io.ioexception; import java.io.reader; /** * 读取文本文件 */ public class readtextfiledemo { // 程序入口 public static void main(string[] args) { string path = "c:/boot.ini"; string content = ""; try { reader reader = new filereader(path); char[] buffer = new char[10240]; int count; while ((count = reader.read(buffer)) != -1) { content += new string(buffer, 0, count); } } catch (ioexception e) { system.err.println("读取文件失败。"); e.printstacktrace(); } system.out.println(content); } }
至于如何用 writer 将文本内容写入文件,这里就不给出例子了,看官自己试着写一下吧。
上面这个例子,仍然不是读取文本文件最常用的方式。java 提供 bufferedreader,我们通常用它来读取文本文件。下面是一个例子:
import java.io.bufferedreader; import java.io.filereader; import java.io.ioexception; /** * 用 bufferedreader 读取文本文件 */ public class readtextdemo2 { public static void main(string[] args) { string path = "c:/boot.ini"; string content = ""; try { bufferedreader reader = new bufferedreader(new filereader(path)); string line; while ((line = reader.readline()) != null) { content += line + "/n"; } } catch (ioexception e) { system.err.println("读取文件失败。"); e.printstacktrace(); } system.out.println(content); } }
3、对象序列化
对象序列化也是流应用的一个重要方面。序列化就是把一个对象转换成一串字节,既可以保存起来,也可以传给另外的 java 程序使用。objectoutputstream 和 objectinputstream 就是专门用来进行序列化和反序列化的。下面就是一个简单的例子:
import java.io.objectoutputstream; import java.io.fileoutputstream; import java.io.file; import java.io.ioexception; import java.io.serializable; import java.io.objectinputstream; import java.io.fileinputstream; import java.io.eofexception; /** * objectoutputstream/objectinputstream 示例。 * 这两个类分别用于序列化和反序列化。 */ public class serializationdemo { public static void main(string[] args) throws exception { string path = "c:/persons.data"; file f = new file(path); if (!f.exists()) { f.createnewfile(); } writepersons(path); readpersons(path); } // 从指定的文件中读取 person 对象 private static void readpersons(string path) throws ioexception, classnotfoundexception { objectinputstream ois = new objectinputstream(new fileinputstream(path)); person p; while (true) { try { p = (person) ois.readobject(); system.out.println(p); } catch (eofexception e) { break; } } } // 将 person 对象保存到指定的文件中 private static void writepersons(string path) throws ioexception { person[] persons = new person[]{ new person("张三", 23), new person("李四", 24) }; objectoutputstream oos = new objectoutputstream(new fileoutputstream(path)); for (person person : persons) { oos.writeobject(person); } oos.close(); } /////////////////////////////////////////////////////////// private static class person implements serializable { private string name; private int age; public person() { } public person(string name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public string getname() { return name; } public void setname(string name) { this.name = name; } public int getage() { return age; } public void setage(int age) { this.age = age; } @override public string tostring() { return "person{" + "name='" + name + '/'' + ", age=" + age + '}'; } } }
这个例子里面看不到字节和字符的读写,因为这两个类都包装好了。上面只是一个简单的例子,序列化要写好的话还是有不少讲究的。想深入了解序列化,可以看看这里。本文只关注跟流有关的部分。其实序列化用的很少,因为序列化降低了灵活性,所以可以不用的话一般都不会用。
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