Java中的IO流知識總結(轉)

總結一:

Java IO的一般使用原則:

一、按數據來源(去向)分類:

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、網絡數據流:InputStream, OutputStream, Reader, Writer

二、按是否格式化輸出分:

1、要格式化輸出:PrintStream, PrintWriter

三、按是否要緩衝分:

1、要緩衝:BufferedInputStream, BufferedOutputStream, BufferedReader, BufferedWriter

四、按數據格式分:

1、二進制格式(只要不能確定是純文本的): InputStream, OutputStream及其所有帶Stream結束的子類

2、純文本格式(含純英文與漢字或其他編碼方式);Reader, Writer及其所有帶Reader, Writer的子類

五、按輸入輸出分:

1、輸入:Reader, InputStream類型的子類

2、輸出:Writer, OutputStream類型的子類

六、特殊需要:

1、從Stream到Reader,Writer的轉換類:InputStreamReader, OutputStreamWriter

2、對象輸入輸出:ObjectInputStream, ObjectOutputStream

3、進程間通信:PipeInputStream, PipeOutputStream, PipeReader, PipeWriter

4、合併輸入:SequenceInputStream

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

決定使用哪個類以及它的構造進程的一般準則如下(不考慮特殊需要):

第一,考慮最原始的數據格式是什麼:是否爲文本?

第二,是輸入還是輸出?

第三,是否需要轉換流:InputStreamReader, OutputStreamWriter?

第四,數據來源(去向)是什麼:文件?內存?網絡?

第五,是否要緩衝:bufferedReader (特別註明:一定要注意的是readLine()是否有定義,有什麼比read, write更特殊的輸入或輸出方法)

第六,是否要格式化輸出:print?

總結二:

首先是java的IO。這破東西可真費事,I/O類庫常使用”流(stream)”這種抽象。所謂”流”是一種能生成或接受數據的,代表數據的源和目標的對象。流把I/O設備內部的具體操作給隱藏起來了。 正如JDK文檔所顯示的,JavaI/O類庫分成輸入和輸出兩大部分。所有InputStreamReader的派生類都有一個基本的,繼承下來的,能讀取單個或byte數組的read( )方法。同理,所有OutputStreamWriter的派生類都有一個基本的,能寫入單個或byte數組的write( )方法。但通常情況下,你是不會去用這些方法的;它們是給其它類用的 —— 而後者會提供一些更實用的接口。因此,你很少會碰到只用一個類就能創建一個流的情形,實際上你得把多個對象疊起來,並以此來獲取所需的功能。Java的流類庫之所以會那麼讓人犯暈,最主要的原因就是”你必須爲創建一個流而動用多個對象”。


Java的IO類結構:
根接口是InputStream/OutputStream,充當數據源的IO類有FileInputStream /FileOutputStream,ByteArrayInputStream  / ByteArrayOutputStream  等,充當裝飾功能的IO類有BufferedInputStream  /   BufferedOutputStream,DataInputStream   /   DataOutputStream等,
它們都是繼承裝飾接口FilterInputStream/FilterOutputStream。
使用IO時,首先創建一個數據源IO,然後根據需要的功能創建裝飾類IO,其構造函數的參數爲已創建的數據源IO。
我們以創建一個具有緩衝的文件輸入流爲例,假定需要從磁盤讀取文件“C:\log.txt”:
// 創建一個FileInputStream:
FileInputStream fileInput = new FileInputStream(”C:\\log.txt”);
// 創建一個BufferedInputStream:
BufferedInputStream bufferedInput = new BufferedInputStream(fileInput);
// 現在得到的bufferedInput即是具有緩衝的文件輸入流
或者進一步簡寫如下:
InputStream input = new BufferedInputStream(new FileInputStream(”C:\\log.txt”));
// 現在得到的input即是具有緩衝的文件輸入流

java.io.Reader 和 java.io.InputStream 區別
java.io.Reader 和 java.io.InputStream 組成了 Java 輸入類。Reader 用於讀入16位字符,也就是 Unicode 編碼的字符;而 InputStream 用於讀入 ASCII 字符和二進制數據。
在 Java 中,有不同類型的 Reader 輸入流對應於不同的數據源:
FileReader 用於從文件輸入;
CharArrayReader 用於從程序中的字符數組輸入;
StringReader 用於從程序中的字符串輸入;
PipedReader 用於讀取從另一個線程中的 PipedWriter 寫入管道的數據。
相 應的也有不同類型的 InputStream 輸入流對應於不同的數據 源:FileInputStream,ByteArrayInputStream,StringBufferInputStream,PipedInputStream。 另外,還有兩種沒有對應 Reader 類型的 InputStream 輸入流:
Socket 用於套接字;
URLConnection 用於 URL 連接。
這兩個類使用 getInputStream() 來讀取數據。
相應的,java.io.Writer 和 java.io.OutputStream 也有類似的區別。


1、Java技術支持兩種數據類型的流
InputStream和OutputStream:字節流。其它字節流都是InputStream或OutputStream的子類。
Reader和 Writer:字符流。其它字符流都是Reader或Writer的子類。


2、節點流
Java 2 SDK中有三種基本類型的節點:文件(file)、內存(memory)、管道(pipe)。


3、過程流
過程流在其它流之上,完成排序、變換等操作。過程流也被稱做過濾流。
當你需要改變輸入流的原始數據時,你可以將一個過濾輸入流連接到一個原始的輸入流上。
用過濾流將原始數據變換成你需要的格式。

4、基本字節流類
4.1、FileInputStream和FileOutputStream
這兩個節點流用來操縱磁盤文件。這些類的構造函數允許你指定它們所連接的文件。
要構造一個FileInputStream,所關聯的文件必須存在而且是可讀的。
如果你要構造一個FileOutputStream而輸出文件已經存在,則它將被覆蓋。
FileInputStream infile = new FileInputStream(”myfile.dat”);
FileOutputStream outfile = new FileOutputStream(”results.dat”);
4.1、 BufferInputStream和BufferOutputStream
這些是過濾器流,它們可以提高I/O操作的效率。
4.3、 PipedInputStream和PipedOutputStream
管道流用來在線程間進行通信。一個線程的PipedInputStream對象從另一個線程的PipedOutputStream對象讀取輸入。
要使管道流有用,必須有一個輸入方和一個輸出方。
4.4、 DataInputStream和DataOutputStream
這些過濾器通過流來讀寫Java基本類

5、 基本字符流類
圖闡述了Reader和Writer字符流的體系結構。
5.1、InputStreamReader 和 OutputStreamWriter
用於字節流與字符流之間的轉換接口。
當你構造一個InputStreamReader或OutputStreamWriter時,轉換規則定義了16位Unicode和其它平臺的特定表示之間的轉換。
InputStreamReader從一個數據源讀取字節,並自動將其轉換成Unicode字符。
如果你特別聲明,InputStreamReade會將字節流轉換成其它種類的字符流。
OutputStreamWriter將字符的Unicode編碼寫到輸出流,如果你的使用的不是Unicode字符,OutputStreamWriter會將你的字符編碼轉換成Unicode編碼。
5.2.、緩衝讀者和作者
因爲在各種格式之間進行轉換和其它I/O操作很類似,所以在處理大塊數據時效率最高。
在InputStreamReader和OutputStreamWriter的結尾鏈接一個BufferedReader和BufferedWriter是一個好主意。
記住對BufferedWriter使用flush()方法。
5.3、 使用其它字符轉換
如果你需要從一個非本地(例如,從連接到一個不同類型的機器的網絡連接讀取)的字符編碼讀取輸入,
你可以象下面這個程序那樣,使用顯式的字符編碼構造ir=new InputStreamReader(System.in,  “8859_1″);
注:如果你通過網絡連接讀取字符,就應該使用這種形式。
否則,你的程序會總是試圖將所讀取的字符當作本地表示來進行轉換,而這並不總是正確的。ISO 8859-1是映射到ASCII的Latin-1編碼模式。

6、 對象串行化
java.io.Serializable接口支持將一個Java技術對象存放到一個流中。
將一個對象存放到某種類型的永久存儲器上稱爲”保持”。
如果一個對象可以被存放到磁盤或磁帶上,或者可以發送到另外一臺機器並存放到存儲器或磁盤上,那麼這個對象就被稱爲可保持的。
java.io.Serializable接口沒有任何方法,它只作爲一個”標記”,用來表明實現了這個接口的類可以串行化。
類中沒有實現Serializable接口的對象不能被保持。
// 文件實現追加:
// 其中的FileWriter()中的第二個參數的含義是:是否在文件中追加內容
PrintWriter out = new PrintWriter(new FileWriter(logFileName, true), true);
Java讀寫文件最常用的類是FileInputStream/FileOutputStream和FileReader/FileWriter。
其中FileInputStream和FileOutputStream是基於字節流的,常用於讀寫二進制文件。
讀寫字符文件建議使用基於字符的FileReader和FileWriter,省去了字節與字符之間的轉換。
但這兩個類的構造函數默認使用系統的編碼方式,如果文件內容與系統編碼方式不一致,可能會出現亂碼。
在這種情況下,建議使用FileReader和FileWriter的父類:InputStreamReader/OutputStreamWriter,
它們也是基於字符的,但在構造函數中可以指定編碼類型:InputStreamReader(InputStream in, Charset cs) 和OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs)。

// 讀寫文件的編碼:
InputStreamReader r = new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName), “utf-8″);
OutputStreamWriter out = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(fileName),”utf-8″);

/**
三種IO性能比較:
在讀寫一個10k文件的時候,三種方式的耗時如下:
InputStreamReader And OutputStreamWriter : 63ms (可以設置文件的編碼,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();
/*此處讀文件時用了buffer,如果不用,性能損失一倍*/
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”);
}
}

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