掌握了这些IO的核心操作那么对于Java中的IO体系也就有了一个初步的认识了
Java I/O主要包括如下几个层次,包含三个部分:
1.流式部分――IO的主体部分;
2.非流式部分――主要包含一些辅助流式部分的类,如:File类、RandomAccessFile类和FileDescriptor等类;
3.其他类--文件读取部分的与安全相关的类,如:SerializablePermission类,以及与本地操作系统相关的文件系统的类,如:FileSystem类和Win32FileSystem类和WinNTFileSystem类。
1. File(文件特征与管理):用于文件或者目录的描述信息,例如生成新目录,修改文件名,删除文件,判断文件所在路径等。
2. InputStream(二进制格式操作):抽象类,基于字节的输入操作,是所有输入流的父类。定义了所有输入流都具有的共同特征。
3. OutputStream(二进制格式操作):抽象类。基于字节的输出操作。是所有输出流的父类。定义了所有输出流都具有的共同特征。
Java中字符是采用Unicode标准,一个字符是16位,即一个字符使用两个字节来表示。为此,JAVA中引入了处理字符的流。
4. Reader(文件格式操作):抽象类,基于字符的输入操作。
5. Writer(文件格式操作):抽象类,基于字符的输出操作。
6. RandomAccessFile(随机文件操作):它的功能丰富,可以从文件的任意位置进行存取(输入输出)操作。
1. io流的四个基本类
它们分别处理字节流和字符流
Java中其他多种多样变化的流均是由它们派生出来的:
第一种:按I/O类型来总体分类
1. Memory 1)从/向内存数组读写数据: CharArrayReader、 CharArrayWriter、ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream 2)从/向内存字符串读写数据 StringReader、StringWriter、StringBufferInputStream 2. Pipe管道 实现管道的输入和输出(进程间通信): PipedReader、PipedWriter、PipedInputStream、PipedOutputStream 3. File 文件流。对文件进行读、写操作 :FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutputStream 4. ObjectSerialization 对象输入、输出 :ObjectInputStream、ObjectOutputStream 5. DataConversion数据流 按基本数据类型读、写(处理的数据是Java的基本类型(如布尔型,字节,整数和浮点数)):DataInputStream、DataOutputStream 6. Printing 包含方便的打印方法 :PrintWriter、PrintStream 7. Buffering缓冲 在读入或写出时,对数据进行缓存,以减少I/O的次数:BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream 8. Filtering 滤流,在数据进行读或写时进行过滤:FilterReader、FilterWriter、FilterInputStream、FilterOutputStream过 9. Concatenation合并输入 把多个输入流连接成一个输入流 :SequenceInputStream 10. Counting计数 在读入数据时对行记数 :LineNumberReader、LineNumberInputStream 11. Peeking Ahead 通过缓存机制,进行预读 :PushbackReader、PushbackInputStream 12. Converting between Bytes and Characters 按照一定的编码/解码标准将字节流转换为字符流,或进行反向转换(Stream到Reader,Writer的转换类):InputStreamReader、OutputStreamWriter
第二种:按数据来源(去向)分类 1、File(文件): FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter 2、byte[]:ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream 3、Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter 4、String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter 5、网络数据流:InputStream, OutputStream, Reader, Writer
6. 字节流 InputStream/OutputStream
Java中IO流的体系结构如图:
代码如下:
File类共提供了三个不同的构造函数,以不同的参数形式灵活地接收文件和目录名信息。
构造函数:1)File (String pathname)
InputStream 为字节输入流,它本身为一个抽象类,必须依靠其子类实现各种功能,此抽象类是表示字节输入流的所有类的超类。 继承自InputStream 的流都是向程序中输入数据的,且数据单位为字节(8bit);
1) FileInputStream把一个文件作为InputStream,实现对文件的读取操作 2) ByteArrayInputStream:把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用 3) StringBufferInputStream:把一个String对象作为InputStream 4) PipedInputStream:实现了pipe的概念,主要在线程中使用 5) SequenceInputStream:把多个InputStream合并为一个InputStream
1) ByteArrayOutputStream:把信息存入内存中的一个缓冲区中 2) FileOutputStream:把信息存入文件中 3) PipedOutputStream:实现了pipe的概念,主要在线程中使用 4) SequenceOutputStream:把多个OutStream合并为一个OutStream
流结束的判断:方法read()的返回值为-1时;readLine()的返回值为null时。
FileInputStream可以使用read()方法一次读入一个字节,并以int类型返回,或者是使用read()方法时读入至一个byte数组,byte数组的元素有多少个,就读入多少个字节。在将整个文件读取完成或写入完毕的过程中,这么一个byte数组通常被当作缓冲区,因为这么一个byte数组通常扮演承接数据的中间角色。
使用方法(2)
FileOutputStream类用来处理以文件作为数据输出目的数据流;一个表示文件名的字符串,也可以是File或FileDescriptor对象。 创建一个文件流对象有两种方法: 方式1:
方式2:
方式3:构造函数将 FileDescriptor()对象作为其参数。
方式4:构造函数将文件名作为其第一参数,将布尔值作为第二参数。
注意:(1)文件中写数据时,若文件已经存在,则覆盖存在的文件;(2)的读/写操作结束时,应调用close方法关闭流。
计算机访问外部设备非常耗时。访问外存的频率越高,造成CPU闲置的概率就越大。为了减少访问外存的次数,应该在一次对外设的访问中,读写更多的数据。为此,除了程序和流节点间交换数据必需的读写机制外,还应该增加缓冲机制。缓冲流就是每一个数据流分配一个缓冲区,一个缓冲区就是一个临时存储数据的内存。这样可以减少访问硬盘的次数,提高传输效率。
BufferedInputStream:当向缓冲流写入数据时候,数据先写到缓冲区,待缓冲区写满后,系统一次性将数据发送给输出设备。
BufferedOutputStream :当从向缓冲流读取数据时候,系统先从缓冲区读出数据,待缓冲区为空时,系统再从输入设备读取数据到缓冲区。
将BufferedInputStream与FileInputStream相接
2)将内存写入文件:
将BufferedOutputStream与 FileOutputStream相接】
Java中字符是采用Unicode标准,一个字符是16位,即一个字符使用两个字节来表示。为此,JAVA中引入了处理字符的流。
1). Reader抽象类
1) FileReader :与FileInputStream对应 主要用来读取字符文件,使用缺省的字符编码,有三种构造函数: (1)将文件名作为字符串 :
(2)构造函数将File对象作为其参数。
(3) 构造函数将FileDescriptor对象作为参数
(1) 用指定字符数组作为参数:CharArrayReader(char[]) (2) 将字符数组作为输入流:CharArrayReader(char[], int, int) 读取字符串,构造函数如下: public StringReader(String s); 2) CharArrayReader:与ByteArrayInputStream对应 3) StringReader : 与StringBufferInputStream对应 4) InputStreamReader 从输入流读取字节,在将它们转换成字符:Public inputstreamReader(inputstream is); 5) FilterReader: 允许过滤字符流 protected filterReader(Reader r); 6) BufferReader :接受Reader对象作为参数,并对其添加字符缓冲器,使用readline()方法可以读取一行。 Public BufferReader(Reader r); 主要方法:
(1) public int read() throws IOException; //读取一个字符,返回值为读取的字符
(2) public int read(char cbuf[]) throws IOException; /*读取一系列字符到数组cbuf[]中,返回值为实际读取的字符的数量*/ (3) public abstract int read(char cbuf[],int off,int len) throws IOException; /*读取len个字符,从数组cbuf[]的下标off处开始存放,返回值为实际读取的字符数量,该方法必须由子类实现*/
2) Writer抽象类
写入字符流的抽象类。子类必须实现的方法仅有 write(char[], int, int)、flush() 和 close()。但是,多数子类将重写此处定义的一些方法,以提供更高的效率和/或其他功能。 其子类如下:
1) FileWrite: 与FileOutputStream对应 将字符类型数据写入文件,使用缺省字符编码和缓冲器大小。 Public FileWrite(file f); 2) chararrayWrite:与ByteArrayOutputStream对应 ,将字符缓冲器用作输出。 Public CharArrayWrite(); 3) PrintWrite:生成格式化输出 public PrintWriter(outputstream os); 4) filterWriter:用于写入过滤字符流 protected FilterWriter(Writer w); 5) PipedWriter:与PipedOutputStream对应
6) StringWriter:无与之对应的以字节为导向的stream
主要方法:
(1) public void write(int c) throws IOException; //将整型值c的低16位写入输出流 (2) public void write(char cbuf[]) throws IOException; //将字符数组cbuf[]写入输出流 (3) public abstract void write(char cbuf[],int off,int len) throws IOException; //将字符数组cbuf[]中的从索引为off的位置处开始的len个字符写入输出流 (4) public void write(String str) throws IOException; //将字符串str中的字符写入输出流 (5) public void write(String str,int off,int len) throws IOException; //将字符串str 中从索引off开始处的len个字符写入输出流 (6) flush( ) //刷空输出流,并输出所有被缓存的字节。 (7)close() 关闭流 public abstract void close() throws IOExceptionInputStream与Reader差别 OutputStream与Writer差别