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Java 程式設計之IO流資料

高洛峰
發布: 2017-02-27 15:40:52
原創
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這篇文章主要介紹了Java 程式設計之IO流資料詳細整理的相關資料,需要的朋友可以參考下

java IO詳解:

Java流操作有關的類別或介面:

Java 编程之IO流资料

Java流類別圖結構:

Java 编程之IO流资料

## 

流的概念和作用

流是一組有順序的,有起點和終點的位元組集合,是資料傳輸的總稱或抽象。即資料在兩個裝置間的傳輸稱為流,

流的本質是資料傳輸,根據資料傳輸特性將流抽象化為各種類,方便更直觀的進行資料操作。  

IO流的分類

  • #依處理資料型別的不同分為:字元流和位元組流

  • 依資料流向不同分為:輸入流與輸出流

# 字元流與位元組流

#字元流的由來: 因為資料編碼的不同,而有了對字元進行高效率操作的流物件。本質其實就是基於字節流讀取時,去查了指定的碼表。 位元組流和字元流的區別:

  • 讀寫單位不同:位元組流以位元組(8bit)為單位,字元流以字元為單位,根據碼表映射字符,一次可能讀多個位元組。

  • 處理物件不同:位元組流能處理所有類型的資料(如圖片、avi等),而字元流只能處理字元類型的資料。

結論:只要是處理純文字數據,就優先考慮使用字元流。 除此之外都使用位元組流。

 輸入流和輸出流

對輸入流只能進行讀取操作,對輸出流只能進行寫入操作,程式中需要根據待傳輸資料的不同特性而使用不同的流。

Java IO流物件

1.輸入位元組流InputStreamIO 中輸入位元組流的繼承圖可見上圖,可以看出:

  1. InputStream 是所有的輸入位元組流的父類,它是一個抽象類別。

  2. ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三種基本的媒體流,它們分別從Byte 陣列、StringBuffer、和本地檔案中讀取資料。 PipedInputStream 是從與其它線程共用的管道中讀取數據,與Piped 相關的知識後續單獨介紹。

  3. ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子類別都是裝飾流(裝飾器模式的主角)。 2.輸出位元組流OutputStream

IO 中輸出位元組流的繼承圖可見上圖,可以看出:

OutputStream 是所有的輸出位元組流的父類,它是一個抽象類別。 ByteArrayOutputStream、FileOutputStream 是兩種基本的媒體流,它們分別會在Byte 陣列、和本地檔案中寫入資料。 PipedOutputStream 是向與其它線程共用的管道中寫入數據,ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子類別都是裝飾流。 3.位元組流的輸入與輸出的對應

Java 编程之IO流资料

 圖中藍色的為主要的對應部分,紅色的部分就是不對應部分。

紫色的虛線部分代表這些流一般要搭配使用。從上面的圖中可以看出Java IO 中的位元組流是極為對稱的。 「存在及合理」我們來看看這些位元組流中不太對稱的幾個類別吧!

1.LineNumberInputStream 主要完成從流中讀取資料時,會得到相應的行號,至於什麼時候分行、在哪裡分行是由改類主動確定的,並不是在原始中有這樣一個行號。在輸出部分沒有對應的部分,我們完全可以自己建立一個LineNumberOutputStream,在最初寫入時會有一個基準的行號,以後每次遇到換行時會在下一行添加一個行號,看起來也是可以的。好像更不入流了。

2.PushbackInputStream 的功能是查看最後一個位元組,不滿意就放入緩衝區。主要用在編譯器的語法、詞法分析部分。輸出部分的BufferedOutputStream 幾乎實現相近的功能。

3.StringBufferInputStream 已經被Deprecated,本身就不應該出現在InputStream 部分,主要因為String 應該屬於字元流的範圍。已經被廢棄了,當然輸出部分也沒必要需要它了!也允許它存在只是為了保持版本的向下相容。

4.SequenceInputStream 可以認為是工具類,將兩個或多個輸入流依序讀取為一個輸入流。完全可以從IO 包中去除,還完全不影響IO 包的結構,卻讓其更「純潔」――純潔的Decorator 模式。

5.PrintStream 也可以認為是輔助工具。主要可以向其他輸出流,或是FileInputStream 寫入數據,本身內部實作還是帶有緩衝的。本質上就是對其它流的綜合運用的一個工具而已。一樣可以踢出IO 包! System.out 和System.out 就是PrintStream 的實例!

 4.字元輸入流Reader

在上面的繼承關係圖中可以看出:

1.Reader 是所有的輸入字元流的父類,它是一個抽象類別。

2.CharReader、StringReader 是兩種基本的媒體流,它們分別將Char 陣列、String中讀取資料。 PipedReader 是從與其它執行緒共用的管道中讀取資料。

3.BufferedReader 很明顯就是一個裝飾器,它和其子類別負責裝飾其它Reader 物件。

4.FilterReader 是所有自訂特定裝飾流的父類,其子類PushbackReader 會對Reader 物件進行裝飾,會增加一個行號。

5.InputStreamReader 是連接位元組流和字元流的橋樑,它將位元組流轉變為字元流。 FileReader 可以說是達到此功能、常用的工具類,在其原始程式碼中明顯使用了將FileInputStream 轉換為Reader 的方法。我們可以從這個類別中得到一定的技巧。 Reader 中各個類別的用途和使用方法基本上和InputStream 中的類別使用一致。後面會有Reader 與InputStream 的對應關係。 5.字元輸出流Writer

在上面的關係圖中可以看出:

#1.Writer 是所有的輸出字元流的父類,它是一個抽象類別。

2.CharArrayWriter、StringWriter 是兩種基本的媒體流,它們分別向Char 陣列、String 中寫入資料。 PipedWriter 是向與其它線程共用的管道中寫入數據,

3.BufferedWriter 是一個裝飾器為Writer 提供緩衝功能。

4.PrintWriter 和PrintStream 極為類似,功能和使用也非常相似。

5.OutputStreamWriter 是OutputStream 到Writer 轉換的橋樑,它的子類別FileWriter 其實就是一個實作此功能的具體類別(具體可以研究一SourceCode)。功能和使用和OutputStream 極為類似,後面會有它們的對應圖。 6.字符流的輸入與輸出的對應

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 7.字符流與字節流轉換

轉換流的特點:

  1. 其是字元流與位元組流之間的橋樑

  2. #可對讀取到的位元組資料經過指定編碼轉換成字元

  3. 可對讀取到的字元資料經過指定編碼轉換成位元組

何時使用轉換流?

  1. 當位元組和字元之間有轉換動作時;

  2. #流操作的資料需要編碼或解碼時。

具體的物件體現:

  1. InputStreamReader:位元組到字元的橋樑

  2. OutputStreamWriter:字元到位元組的橋樑

#這兩個流物件是字元體系中的成員,它們有轉換作用,本身又是字元流,所以在建構的時候需要傳入位元組流物件進來。

 8.File類別

File類別是對檔案系統中檔案以及資料夾進行封裝的對象,可以透過物件的想法來操作檔案和資料夾。 File類別保存檔案或目錄的各種元資料訊息,包括檔案名稱、檔案長度、最後修改時間、是否可讀、取得目前檔案的路徑名,判斷指定檔案是否存在、取得目前目錄中的檔案列表,建立、刪除檔案和目錄等方法。

9.RandomAccessFile類別

該物件並不是流體系中的一員,其封裝了位元組流,同時也封裝了一個緩衝區(字元數組),透過內部的指標來操作字元數組中的資料。 此物件特點:

此物件只能操作文件,所以建構函式接收兩種類型的參數:a.字串檔案路徑;b.File物件。此物件既可以對檔案進行讀取操作,也能進行寫入操作,在進行物件實例化時可指定操作模式(r,rw)

注意:此物件在實例化時,如果要操作的文件不存在,會自動建立;如果文件存在,寫資料未指定位置,會從頭開始寫,即覆蓋原有的內容。 可以用於多執行緒下載或多個執行緒同時寫入資料到檔案。

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