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  • Java输入输出流（2）

    6. Java.IO流类库

    1. io流的四个基本类

          java.io包中包括了流式I/O所须要的全部类。

    在java.io包中有四个基本类：InputStream、OutputStream及Reader、Writer类。它们分别处理字节流和字符流：

    基本数据流的I/O

    输入/输出

    字节流

    字符流

    输入流

    Inputstream

    Reader

    输出流

    OutputStream

    Writer

         Java中其它多种多样变化的流均是由它们派生出来的:

          JDK1.4版本号開始引入了新I/O类库。它位于java.nio包中，新I/O类库利用通道和缓冲区等来提高I/O操作的效率。


          在java.io包中， java.io.InputStream 表示字节输入流。 java.io.OutputStream表示字节输出流，处于java.io包最顶层。这两个类均为抽象类，也就是说它们不能被实例化，必须生成子类之后才干实现一定的功能。

    1. io流的详细分类

    一、按I/O类型来整体分类：

         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 包括方便的打印方法 ：PrintWriter、PrintStream
         7.Buffering缓冲  在读入或写出时，对数据进行缓存。以降低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 依照一定的编码/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

    二、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 

    7. 字节流InputStream/OutputStream

     1. InputStream抽象类 

          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全部类的超类。 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）。

    InputStream是输入字节数据用的类，所以InputStream类提供了3种重载的read方法.Inputstream类中的经常用法： 
    　　（1） public abstract int read( )：读取一个byte的数据。返回值是高位补0的int类型值。若返回值=-1说明没有读取到不论什么字节读取工作结束。


    　　（2） public int read(byte b[ ])：读取b.length个字节的数据放到b数组中。返回值是读取的字节数。该方法实际上是调用下一个方法实现的 
    　　（3） public int read(byte b[ ], int off, int len)：从输入流中最多读取len个字节的数据。存放到偏移量为off的b数组中。 
    　　（4） public int available( )：返回输入流中能够读取的字节数。

    注意：若输入堵塞。当前线程将被挂起，假设InputStream对象调用这种方法的话，它仅仅会返回0，这种方法必须由继承InputStream类的子类对象调用才实用。 
    　　（5） public long skip(long n)：忽略输入流中的n个字节。返回值是实际忽略的字节数, 跳过一些字节来读取 
    　　（6） public int close( ) ：我们在使用完后，必须对我们打开的流进行关闭. 

             基本的子类：

            

             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 

     2．OutputStream抽象类 

    　　OutputStream提供了3个write方法来做数据的输出。这个是和InputStream是相相应的。

     
    　　1. public void write(byte b[ ])：将參数b中的字节写到输出流。 
    　　2. public void write(byte b[ ], int off, int len) ：将參数b的从偏移量off開始的len个字节写到输出流。

     
    　　3. public abstract void write(int b) ：先将int转换为byte类型，把低字节写入到输出流中。 
    　　4. public void flush( ) : 将数据缓冲区中数据所有输出。并清空缓冲区。

     
    　　5. public void close( ) : 关闭输出流并释放与流相关的系统资源。

     

           基本的子类：

            

          1) ByteArrayOutputStream：把信息存入内存中的一个缓冲区中 
          2) FileOutputStream：把信息存入文件里 
          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 

    流结束的推断：方法read()的返回值为-1时；readLine()的返回值为null时。

    3. 文件输入流： FileInputStream类

          FileInputStream能够使用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毕或写入完毕的过程中。这么一个byte数组通常被当作缓冲区，由于这么一个byte数组通常扮演承接数据的中间角色。


    作用：以文件作为数据输入源的数据流。

    或者说是打开文件，从文件读数据到内存的类。


    用法(1)    
       File  fin=new File("d:/abc.txt"); 
      FileInputStream in=new FileInputStream( fin);

    用法(2)
       FileInputStream  in=new  FileInputStream(“d: /abc.txt”);

    程序举例：
    将InputFromFile.java的程序的内容显示在显示器上


    1. import java.io.IOException;  
    2. import java.io.FileInputStream;  
    3. ;  
    4. public class TestFile {  
    5.     public static void main(String args[]) throws IOException {  
    6.         try{      
    7.                FileInputStream rf=new   FileInputStream("InputFromFile.java");  
    8.                int n=512;   byte  buffer[]=new  byte[n];     
    9.                while((rf.read(buffer,0,n)!=-1)&&(n>0)){  
    10.                    System.out.println(new String(buffer) );  
    11.                 }  
    12.                 System.out.println();  
    13.                 rf.close();  
    14.         } catch(IOException  IOe){        
    15.               System.out.println(IOe.toString());  
    16.         }  
    17.   
    18.     }  
    19.   
    20. }  

    4.文件输出流:FileOutputStream类

    　  作用：用来处理以文件作为数据输出目的数据流；或者说是从内存区读数据入文件

          FileOutputStream类用来处理以文件作为数据输出目的数据流。一个表示文件名称的字符串，也能够是File或FileDescriptor对象。

     
    　　创建一个文件流对象有两种方法： 
    　　方式1： 
    　　 File   f=new  File (“d:/myjava/write.txt ");
            FileOutputStream  out= new FileOutputStream (f);
    　　方式2： 
    　　FileOutputStream out=new FileOutputStream(“d:/myjava/write.txt "); 
    　　方式3：构造函数将 FileDescriptor()对象作为其參数。

     
    　　FileDescriptor() fd=new FileDescriptor(); 
    　　FileOutputStream f2=new FileOutputStream(fd); 
    　　方式4：构造函数将文件名称作为其第一參数，将布尔值作为第二參数。

     
    　　FileOutputStream f=new FileOutputStream("d:/abc.txt",true); 
    　　注意： （1）文件里写数据时，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。

     

    程序举例：使用键盘输入一段文章，将文章保存在文件write.txt中

    1. import java.io.IOException;  
    2. import java.io.FileOutputStream;  
    3. public class TestFile {  
    4.     public static void main(String args[]) throws IOException {  
    5.         try {  
    6.             System.out.println("please Input from      Keyboard");  
    7.             int count, n = 512;  
    8.             byte buffer[] = new byte[n];  
    9.             count = System.in.read(buffer);  
    10.             FileOutputStream wf = new FileOutputStream("d:/myjava/write.txt");  
    11.             wf.write(buffer, 0, count);  
    12.             wf.close(); // 当流写操作结束时，调用close方法关闭流。  
    13.             System.out.println("Save to the write.txt");  
    14.         } catch (IOException IOe) {  
    15.             System.out.println("File Write Error!");  
    16.         }  
    17.     }  
    18.   
    19. }  

    5. FileInputStream流和FileOutputStream的应用

    利用程序将文件file1.txt 复制到file2.txt中。


    1. import java.io.File;  
    2. import java.io.IOException;  
    3. import java.io.FileOutputStream;  
    4. import java.io.FileInputStream;  
    5.   
    6. public class TestFile {  
    7.     public static void main(String args[]) throws IOException {  
    8.         try {  
    9.             File inFile = new File("copy.java");  
    10.             File outFile = new File("copy2.java");  
    11.             FileInputStream finS = new FileInputStream(inFile);  
    12.             FileOutputStream foutS = new FileOutputStream(outFile);  
    13.             int c;  
    14.             while ((c = finS.read()) != -1) {  
    15.                 foutS.write(c);  
    16.             }  
    17.             finS.close();  
    18.             foutS.close();  
    19.         } catch (IOException e) {  
    20.             System.err.println("FileStreamsTest: " + e);  
    21.         }  
    22.     }  
    23.   
    24. }  

    6. 缓冲输入输出流 BufferedInputStream/ BufferedOutputStream

            
          

           计算机訪问外部设备很耗时。訪问外存的频率越高。造成CPU闲置的概率就越大。

    为了降低訪问外存的次数。应该在一次对外设的訪问中。读写很多其它的数据。

    为此，除了程序和流节点间交换数据必需的读写机制外。还应该添加缓冲机制。缓冲流就是每个数据流分配一个缓冲区，一个缓冲区就是一个暂时存储数据的内存。这样能够降低訪问硬盘的次数,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。

    1）将文件读入内存：

    将BufferedInputStream与FileInputStream相接

      FileInputStream in=new  FileInputStream( “file1.txt ” );

      BufferedInputStream bin=new  BufferedInputStream( in); 

    2）将内存写入文件：

    将BufferedOutputStream与 FileOutputStream相接

    FileOutputStreamout=new FileOutputStream(“file1.txt”);

    BufferedOutputStream  bin=new BufferedInputStream(out);


    3）键盘输入流读到内存
    将BufferedReader与标准的数据流相接 
     InputStreamReader sin=new InputStreamReader (System.in) ；
    BufferedReader bin=new             BufferedReader(sin);
    1. import java.io.*;  
    2.   
    3. public class ReadWriteToFile {  
    4.     public static void main(String args[]) throws IOException {  
    5.         InputStreamReader sin = new InputStreamReader(System.in);  
    6.         BufferedReader bin = new BufferedReader(sin);  
    7.         FileWriter out = new FileWriter("myfile.txt");  
    8.         BufferedWriter bout = new BufferedWriter(out);  
    9.         String s;  
    10.         while ((s = bin.readLine()).length() > 0) {  
    11.             bout.write(s, 0, s.length());  
    12.         }  
    13.   
    14.     }  
    15. }  
    程序说明：
    从键盘读入字符，并写入到文件里BufferedReader类的方法：String readLine()
    作用：读一行字符串，以回车符为结束。


    BufferedWriter类的方法：bout.write(String s,offset,len)
    作用：从缓冲区将字符串s从offset開始，len长度的字符串写到某处。
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