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  • 18 Java学习之IO概述

    IO概述

    Java IO 是一套Java用来读写数据(输入和输出)的API。大部分程序都要处理一些输入,并由输入产生一些输出。Java为此提供了java.io包。

    Java的IO包主要关注的是从原始数据源的读取以及输出原始数据到目标媒介。以下是最典型的数据源和目标媒介:

    • 文件
    • 管道
    • 网络连接
    • 内存缓存
    • System.in, System.out, System.error(注:Java标准输入、输出、错误输出)

    下面这张图描绘了一个程序从数据源读取数据,然后将数据输出到其他媒介的原理:

    无标题1

    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”,水流就在这管道中形成了,自然就出现了方向的概念。

    当程序需要从某个数据源读入数据的时候,就会开启一个输入流,数据源可以是文件、内存或网络等等。相反地,需要写出数据到某个数据源目的地的时候,也会开启一个输出流,这个数据源目的地也可以是文件、内存或网络等等。

    流的分类

    可以从不同的角度对流进行分类:

    1. 处理的数据单位不同,可分为:字符流,字节流

    2.数据流方向不同,可分为:输入流,输出流

    3.功能不同,可分为:节点流,处理流

    1. 和 2. 都比较好理解,对于根据功能分类的,可以这么理解:

    节点流:节点流从一个特定的数据源读写数据。即节点流是直接操作文件,网络等的流,例如FileInputStream和FileOutputStream,他们直接从文件中读取或往文件中写入字节流。

    处理流:“连接”在已存在的流(节点流或处理流)之上通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。过滤流是使用一个已经存在的输入流或输出流连接创建的,过滤流就是对节点流进行一系列的包装。例如BufferedInputStream和BufferedOutputStream,使用已经存在的节点流来构造,提供带缓冲的读写,提高了读写的效率,以及DataInputStream和DataOutputStream,使用已经存在的节点流来构造,提供了读写Java中的基本数据类型的功能。他们都属于过滤流。

    类InputStream, OutputStream, Reader 和Writer

    一个程序需要InputStream或者Reader从数据源读取数据,需要OutputStream或者Writer将数据写入到目标媒介中。以下的图说明了这一点:

    无标题2

    InputStream和Reader与数据源相关联,OutputStream和writer与目标媒介相关联。

    java中的字符是Unicode编码的,是双字节的。InputStream是用来处理字节的,在处理字符文本时很不方便。Java为字符文本的输入提供了专门的一套类Reader。Reader类是字符输入流的抽象类,所有字符输入流的实现都是它的子类。

    常见流类介绍:

    节点流类型常见的有:

    对文件操作的字符流有FileReader/FileWriter,字节流有FileInputStream/FileOutputStream。

    处理流类型常见的有:

    缓冲流:缓冲流要“套接”在相应的节点流之上,对读写的数据提供了缓冲的功能,提高了读写效率,同事增加了一些新的方法。

      字节缓冲流有BufferedInputStream/BufferedOutputStream,字符缓冲流有BufferedReader/BufferedWriter,字符缓冲流分别提供了读取和写入一行的方法ReadLine和NewLine方法。

      对于输出地缓冲流,写出的数据,会先写入到内存中,再使用flush方法将内存中的数据刷到硬盘。所以,在使用字符缓冲流的时候,一定要先flush,然后再close,避免数据丢失。

    转换流:用于字节数据到字符数据之间的转换。

      仅有字符流InputStreamReader/OutputStreamWriter。其中,InputStreamReader需要与InputStream“套接”,OutputStreamWriter需要与OutputStream“套接”。

    数据流:提供了读写Java中的基本数据类型的功能。

      DataInputStream和DataOutputStream分别继承自InputStream和OutputStream,需要“套接”在InputStream和OutputStream类型的节点流之上。

    对象流:用于直接将对象写入写出。

      流类有ObjectInputStream和ObjectOutputStream,本身这两个方法没什么,但是其要写出的对象有要求,该对象必须实现Serializable接口,来声明其是可以序列化的。否则,不能用对象流读写。

      还有一个关键字比较重要,transient,由于修饰实现了Serializable接口的类内的属性,被该修饰符修饰的属性,在以对象流的方式输出的时候,该字段会被忽略

    Java IO的用途和特征

    Java IO中包含了许多InputStream、OutputStream、Reader、Writer的子类。这样设计的原因是让每一个类都负责不同的功能。这也就是为什么IO包中有这么多不同的类的缘故。各类用途汇总如下:

    • 文件访问
    • 网络访问
    • 内存缓存访问
    • 线程内部通信(管道)
    • 缓冲
    • 过滤
    • 解析
    • 读写文本 (Readers / Writers)
    • 读写基本类型数据 (long, int etc.)
    • 读写对象

    Java IO类概述表

    已经讨论了数据源、目标媒介、输入、输出和各类不同用途的Java IO类,接下来是一张通过输入、输出、基于字节或者字符、以及其他比如缓冲、解析之类的特定用途划分的大部分Java IO类的表格。

    QQ截图20141020174145

    参考文献:

    https://www.cnblogs.com/shitouer/archive/2012/12/19/2823641.html

    http://ifeve.com/overview/

    https://www.cnblogs.com/biehongli/p/6074713.html

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/Hermioner/p/9812962.html
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