疯狂java


您现在的位置: 疯狂软件 >> 新闻资讯 >> 正文

Java学习IO篇


 

          一.理论准备

  流是个抽象的概念,是对输入输出设备的抽象,Java程序中,对于数据的输入/输出操作都是以“流”的方式进行,设备可以是文件、网络、内存等。流具有方向性,至于是输入流还是输出流则是一个相对的概念,一般以程序(小马哥说的是机器)为参考,如果数据的流向是程序至设备,我们成为输出流,反之我们称为输入流,可以将流想象成一个“水流管道”(很多资料都这么讲的),自然就出现了方向的概念。

  流把I/O设备内部的具体操作给隐藏起来了。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。

  Java分为字节流(Stream结尾)和字符流(Reader、Write结尾),再分为输入流(InputStream、Reader)和输出流(OutputStream、Write),输入输出相对于内存而言。在读字符的时候用字符流,如文本文件、XML(我想xml明明是字母字符组成的,属于ASCII文件,为何不用stream读取呢?)等。在读二进制文件时候用字节流,如RAR、EXE等不是文本以外的文件(图片)。Buffered开头的流只是加了缓冲区,为了读写提高效率。字符流不能直接输出,需要转换成字节流才能输出(这个确实是刚知道的)!

  Java 2 SDK中有三种基本类型的节点:文件(file)、内存(memory)、管道(pipe)。

  下面来看郑莉教材上IO章节的那个经典图片。

  继承自InputStream/OutputStream的流都是用于向程序中输入/输出数据,且数据的单位都是字节(byte=8bit),如图,深色的为节点流,浅色的为处理流。

  继承自Reader/Writer的流都是用于向程序中输入/输出数据,且数据的单位都是字符(2byte=16bit),如图,深色的为节点流,浅色的为处理流。

  二.用法分析

  Java IO的一般使用原则(部分来自百度文库):

  (1) 按数据来源(去向)分类:

  是文件: FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter

  是byte[]:ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream

  是Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter

  是String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter

  网络数据流:InputStream, OutputStream, Reader, Writer

  (2) 按是否格式化输出分:

  要格式化输出:PrintStream, PrintWriter

  (3) 按是否要缓冲分:

  要缓冲:BufferedInputStream, BufferedOutputStream, BufferedReader, BufferedWriter。

  (4) 按数据格式分:

  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

  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

  (5) 按输入输出分:

  输入:Reader, InputStream类型的子类;输出:Writer, OutputStream类型的子类

  (6) 特殊需要:

  从Stream到Reader,Writer的转换类:InputStreamReader, OutputStreamWriter

  对象输入输出:ObjectInputStream, ObjectOutputStream

  进程间通信:PipeInputStream, PipeOutputStream, PipeReader, PipeWriter

  合并输入:SequenceInputStream

  更特殊的需要:PushbackInputStream, PushbackReader, LineNumberInputStream, LineNumberReader

  (7) 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):

  考虑最原始的数据格式是什么:是否为文本?是输入还是输出?是否需要转换流:InputStreamReader, OutputStreamWriter?数据来源(去向)是什么:文件?内存?网络?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)是否要格式化输出:print。

  三.若干实例

  还是寒假时候写的,权当复习了,折叠代码的插件找不到了,先看着吧。

  1.System.in

  import java.io.BufferedReader;

  import java.io.IOException;

  import java.io.InputStreamReader;

  /*

  * System.in是InputStream static final的,包含了多态,叫同步式或者阻塞式

  * 读取ASCII和二进制文件(图片),而字母就是ASCII字符(个人理解)。

  */

  public class TestSystemIn {

  public static void main(String[] args) {

  InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);

  BufferedReader br = new BufferedReader(isr);//有readline

  String s = null;

  try {

  s = br.readLine();

  while(s!=null) {

  if(s.equalsIgnoreCase("exit")) {

  break;

  }

  System.out.println(s.toUpperCase());

  s = br.readLine();

  }

  br.close();

  }catch (IOException e) {

  e.printStackTrace();

  }

  }

  }

  2.buffer

  import java.io.BufferedReader;

  import java.io.BufferedWriter;

  import java.io.FileReader;

  import java.io.FileWriter;

  import java.io.IOException;

  public class TestBuffer {

  public static void main(String[] args) {

  try {

  //查看修改日就可以判断文件是否是新建的了

  BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("d:/java.txt"));

  BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("d:/java.txt"));

  String s = null;

  for(int i=1; i<100; i++) {

  s = String.valueOf(Math.random());

  bw.write(s);

  bw.newLine();//换行

  }

  //刷新该流的缓冲,br没有该方法

  bw.flush();

  while((s=br.readLine())!=null) {

  System.out.println(s);

  }

  bw.close();

  br.close();

  }catch (IOException e) {

  e.printStackTrace();

  }

  }

  }

  3.FileInputStream

  import java.io.*;

  public class TestFileInputStream {

  public static void main(String[] args) {

  FileInputStream in = null;

  try {

  in = new FileInputStream("e:/1.txt");

  }catch(FileNotFoundException e) {

  System.out.println("找不到文件");

  System.exit(-1);

  }

  //下面表示找到了文件

  int tag = 0;

  try {

  long num = 0;

  while((tag = in.read())!=-1) {

  //read是字节流,若是有汉字就显示不正常了,使用reader就解决了

  System.out.print((char)tag);

  num++;

  }

  in.close();

  System.out.println();

  System.out.println("共读取了" + num + "字符");

  }catch(IOException e1) {//read和close都会抛出IOException

  System.out.println("文件读取错误");

  System.exit(-1);

  }

  }

  }

  4.FileOutputStream实现复制功能

  import java.io.*;

  /*

  * 实现复制功能

  */

  public class TestFileOutputStream {

  public static void main(String[] args) {

  int b = 0;

  FileInputStream in = null;

  FileOutputStream out = null;

  try {

  in = new FileInputStream("d:/java.txt");

  //下面的若是不存在的话会自动建立

  out = new FileOutputStream("d:/my_java.txt");

  while((b=in.read())!=-1) {

  out.write(b);

  }

  in.close();

  out.close();

  }catch(FileNotFoundException e) {

  System.out.println("找不到指定文件");

  System.exit(-1);

  }catch(IOException e1) {

  System.out.println("文件复制错误");

  System.exit(-1);

  }

  System.out.println("文件已复制");

  }

  }

  5.ObjectOutputStream与Serializable

  import java.io.*;

  /*

  * transient(透明的),可以用来修饰成员变量,

  * 当进行序列化时不予考虑,修饰int 的话,不管原来的值是多少

  * 输出的就是0

  */

  public class TestObjectIO {

  public static void main(String[] args) throws Exception {

  T t = new T();

  t.k = 8;

  FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/1.txt");

  ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);

  oos.writeObject(t);

  oos.flush();

  oos.close();

  FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/1.txt");

  ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);

  T tRead = (T)ois.readObject();

  System.out.println(tRead.i + " " + tRead.j + " " + tRead.k);

  }

  }

  class T implements Serializable {

  int i = 10;

  int j = 9;

  double d = 2.3;

  int k = 15;

  }

  6.转换编码方式

  import java.io.*;

  /*

  * 中文windows默认GBK编码方式

  * 追加的内容显示为问号,不知道咋回事

  */

  public class TestTransForm {

  public static void main(String[] args) {

  try {

  OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("d:/java.txt"));

  osw.write("你好123");//可以直接写入字符串,包括中文,因为外边的是字符流

  System.out.println("编码方式:" + osw.getEncoding());//ISO8859_1是西欧语言,又叫latin-1,此时未考虑东方人,国标(ISO)为Unicode

  osw.close();

  osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("d:/java.txt",true),"ISO8859_1");//true表示追加

  osw.write("这是追加的内容");

  System.out.println("编码方式:" + osw.getEncoding());

  osw.close();

  }catch(IOException e) {

  e.printStackTrace();

  }

  }

  }

  7.输出重定向

  import java.io.*;

  /*

  * Print流属于输出流,提供了重载的方法很多,

  * PrintWriter和PrintStream不会抛异常,用户通过检测错误状态获取信息,

  * 包含自动flush功能,有什么用呢,在jsp里也要输出一些东西,

  * 但不必每次抛异常。

  */

  public class TestPrintStream {

  public static void main(String[] args) {

  PrintStream ps = null;

  try {

  FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/java.txt");

  ps = new PrintStream(fos);

  }catch (IOException e) {

  e.printStackTrace();

  }

  if(ps!=null) {

  System.setOut(ps);//输出重定向

  }

  int ln = 0;

  for(char c=0; c<65535; c++) {

  System.out.print(c + " ");

  if(ln++>100) {

  System.out.println();

  ln = 0;

  }

  }

  }

  }

  8.DataStream

  import java.io.*;

  public class TestDataStream {

  public static void main(String[] args) {

  //先在内存里分配一个字节数组,再有一个 OutputStream,再加上一个数据流

  ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();

  DataOutputStream dos = new DataOutputStream(baos);

  try {//写出读入

  dos.writeDouble(Math.random());

  dos.writeBoolean(true);

  ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());

  System.out.println(bais.available());//共几个字节可用

  DataInputStream dis = new DataInputStream(bais);

  ////先写的先读(队列),下面这两个输出不可以调换,否则就先输出了double里的一个字节

  System.out.println(dis.readDouble());

  System.out.println(dis.readBoolean());

  dos.close();

  dis.close();

  }catch (IOException e) {

  e.printStackTrace();

  }

  }

  }

  四.小问题

  为什么Writer/Reader不继承自Stream呢?字符最终也要转换成二进制呀。Writer/Readre继承OutputStream/InputStream,这样的继承层次不是更好,为什么要单独做一个呢,而且Stream也有些子类能够实现字符串的读写。大神回答:单一职责。太牵强了。