Java語言中的IO系統(tǒng)

字號(hào):


    Java的核心庫java.io提供了全面的IO接口,包括:文件讀寫,標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備輸出等等。Java中IO是以流為基礎(chǔ)進(jìn)行輸入輸出的,所有數(shù)據(jù)被串行化寫入輸出流,或者從輸入流讀入。在具體使用中很多初學(xué)者對(duì)Java.io包的使用非常含糊,本文將詳細(xì)解說關(guān)于Java.io的使用。
    1.stream
    代表的是任何有能力產(chǎn)出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源,或是任何有能力接收數(shù)據(jù)的接收源。在Java的IO系統(tǒng)中,所有的stream(包括Input和Out stream)都包括兩種類型:
    1.1以字節(jié)為導(dǎo)向的stream
    以字節(jié)為導(dǎo)向的stream,表示以字節(jié)為單位從stream中讀取或往stream中寫入信息。以字節(jié)為導(dǎo)向的stream包括下面幾種類型:
    input
    stream:
    1)ByteArrayInputStream:把內(nèi)存中的一個(gè)緩沖區(qū)作為InputStream使用
    2)StringBufferInputStream:把一個(gè)String對(duì)象作為InputStream
    3)FileInputStream:把一個(gè)文件作為InputStream,實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的讀取操作
    4)PipedInputStream:實(shí)現(xiàn)了pipe的概念,主要在線程中使用
    5)SequenceInputStream:把多個(gè)InputStream合并為一個(gè)InputStream
    Out
    stream
    1)ByteArrayOutputStream:把信息存入內(nèi)存中的一個(gè)緩沖區(qū)中
    2)FileOutputStream:把信息存入文件中
    3)PipedOutputStream:實(shí)現(xiàn)了pipe的概念,主要在線程中使用
    4)SequenceOutputStream:把多個(gè)OutStream合并為一個(gè)OutStream
    1.2 以Unicode字符為導(dǎo)向的stream
    以Unicode字符為導(dǎo)向的stream,表示以Unicode字符為單位從stream中讀取或往stream中寫入信息。以Unicode字符為導(dǎo)向的stream包括下面幾種類型:
    Input
    Stream
    1)CharArrayReader:與ByteArrayInputStream對(duì)應(yīng)
    2)StringReader:與StringBufferInputStream對(duì)應(yīng)
    3)FileReader:與FileInputStream對(duì)應(yīng)
    4)PipedReader:與PipedInputStream對(duì)應(yīng)
    Out
    Stream
    1)CharArrayWrite:與ByteArrayOutputStream對(duì)應(yīng)
    2)StringWrite:無與之對(duì)應(yīng)的以字節(jié)為導(dǎo)向的stream
    3)FileWrite:與FileOutputStream對(duì)應(yīng)
    4)PipedWrite:與PipedOutputStream對(duì)應(yīng)
    以字符為導(dǎo)向的stream基本上對(duì)有與之相對(duì)應(yīng)的以字節(jié)為導(dǎo)向的stream.兩個(gè)對(duì)應(yīng)類實(shí)現(xiàn)的功能相同,字是在操作時(shí)的導(dǎo)向不同。如 CharArrayReader:和ByteArrayInputStream的作用都是把內(nèi)存中的一個(gè)緩沖區(qū)作為InputStream使用,所不同的 是前者每次從內(nèi)存中讀取一個(gè)字節(jié)的信息,而后者每次從內(nèi)存中讀取一個(gè)字符。
    1.3兩種不現(xiàn)導(dǎo)向的stream之間的轉(zhuǎn)換
    InputStreamReader和OutputStreamReader:把一個(gè)以字節(jié)為導(dǎo)向的stream轉(zhuǎn)換成一個(gè)以字符為導(dǎo)向的stream.
    2. stream添加屬性
    2.1"為stream添加屬性"的作用
    運(yùn)用上面介紹的Java中操作IO的API,我們就可完成我們想完成的任何操作了。但通過FilterInputStream和FilterOutStream的子類,我們可以為stream添加屬性。下面以一個(gè)例子來說明這種功能的作用。
    如果我們要往一個(gè)文件中寫入數(shù)據(jù),我們可以這樣操作:
    FileOutStream fs = new FileOutStream("test.txt");
    然后就可以通過產(chǎn)生的fs對(duì)象調(diào)用write()函數(shù)來往test.txt文件中寫入數(shù)據(jù)了。但是,如果我們想實(shí)現(xiàn)"先把要寫入文件的數(shù)據(jù)先緩存到內(nèi)存 中,再把緩存中的數(shù)據(jù)寫入文件中"的功能時(shí),上面的API就沒有一個(gè)能滿足我們的需求了。但是通過FilterInputStream和 FilterOutStream的子類,為FileOutStream添加我們所需要的功能。
    2.2FilterInputStream的各種類型
    2.2.1用于封裝以字節(jié)為導(dǎo)向的InputStream
    1)DataInputStream:從stream中讀取基本類型(int、char等)數(shù)據(jù)。
    2)BufferedInputStream:使用緩沖區(qū)
    3)LineNumberInputStream:會(huì)記錄input stream內(nèi)的行數(shù),然后可以調(diào)用getLineNumber()和setLineNumber(int)
    4)PushbackInputStream:很少用到,一般用于編譯器開發(fā)
    2.2.2用于封裝以字符為導(dǎo)向的InputStream
    1)沒有與DataInputStream對(duì)應(yīng)的類。除非在要使用readLine()時(shí)改用BufferedReader,否則使用DataInputStream
    2)BufferedReader:與BufferedInputStream對(duì)應(yīng)
    3)LineNumberReader:與LineNumberInputStream對(duì)應(yīng)
    4)PushBackReader:與PushbackInputStream對(duì)應(yīng)
    2.3FilterOutStream的各種類型
    2.2.3用于封裝以字節(jié)為導(dǎo)向的OutputStream
    1)DataIOutStream:往stream中輸出基本類型(int、char等)數(shù)據(jù)。
    2)BufferedOutStream:使用緩沖區(qū)
    3)PrintStream:產(chǎn)生格式化輸出
    2.2.4用于封裝以字符為導(dǎo)向的OutputStream
    1)BufferedWrite:與對(duì)應(yīng)
    2)PrintWrite:與對(duì)應(yīng)
    3.RandomAccessFile
    1)可通過RandomAccessFile對(duì)象完成對(duì)文件的讀寫操作
    2)在產(chǎn)生一個(gè)對(duì)象時(shí),可指明要打開的文件的性質(zhì):r,只讀;w,只寫;rw可讀寫
    3)可以直接跳到文件中指定的位置
    3.I/O應(yīng)用的一個(gè)例子
    java代碼
    import java.io.*;
    public class TestIO{
    public static void main(String[] args)
    throws IOException{
    //1.以行為單位從一個(gè)文件讀取數(shù)據(jù)
    BufferedReader in = new BufferedReader(
    new FileReader("F:nepalonTestIO.java"));
    String s, s2 = new String();
    while((s = in.readLine()) != null)
    s2 += s + "n"; in.close();
    //1b. 接收鍵盤的輸入
    BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    System.out.println("Enter a line:");
    System.out.println(stdin.readLine());
    //2. 從一個(gè)String對(duì)象中讀取數(shù)據(jù)
    StringReader in2 = new StringReader(s2);
    int c;
    while((c = in2.read()) != -1)
    System.out.println((char)c);
    in2.close();
    //3. 從內(nèi)存取出格式化輸入
    try{ DataInputStream in3 =new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(s2.getBytes()));
    while(true)
    System.out.println((char)in3.readByte());
    }
    catch(EOFException e){ System.out.println("End of stream");
    } //4. 輸出到文件 try{ BufferedReader in4 =new BufferedReader(new StringReader(s2));
    PrintWriter out1 =new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter("F:nepalon TestIO.out")));
    int lineCount = 1;
    while((s = in4.readLine()) != null)
    out1.println(lineCount++ + ":" + s);
    out1.close();
    in4.close();
    }
    catch(EOFException ex){ System.out.println("End of stream");
    }
    //5. 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和恢復(fù)
    try{ DataOutputStream out2 =new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(
    new FileOutputStream("F:nepalon Data.txt")));
    out2.writeDouble(3.1415926);
    out2.writeChars("nThas was pi:writeCharsn");
    out2.writeBytes("Thas was pi:writeByten");
    out2.close();
    DataInputStream in5 =new DataInputStream(
    new BufferedInputStream(new FileInputStream("F:nepalon Data.txt")));
    BufferedReader in5br =new BufferedReader(new InputStreamReader(in5));
    System.out.println(in5.readDouble());
    System.out.println(in5br.readLine());
    System.out.println(in5br.readLine());
    }
    catch(EOFException e){
    System.out.println("End of stream");
    }
    //6. 通過RandomAccessFile操作文件
    RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile("F:nepalon rtest.dat",>
    for(int i=0; i <10; i++)
    rf.writeDouble(i*1.414);
    rf.close();
    rf = new RandomAccessFile("F:nepalon rtest.dat",>
    for(int i=0; i <10; i++)
    System.out.println("Value " + i + ":" + rf.readDouble());
    rf.close();
    rf = new RandomAccessFile("F:nepalon rtest.dat",>
    rf.seek(5*8);
    rf.writeDouble(47.0001);
    rf.close();
    rf = new RandomAccessFile("F:nepalon rtest.dat",>
    for(int i=0; i <10; i++)
    System.out.println("Value " + i + ":" + rf.readDouble());
    rf.close();
    }
    }
    關(guān)于代碼的解釋(以區(qū)為單位):
    1區(qū)中,當(dāng)讀取文件時(shí),先把文件內(nèi)容讀到緩存中,當(dāng)調(diào)用in.readLine()時(shí),再從緩存中以字符的方式讀取數(shù)據(jù)(以下簡稱"緩存字節(jié)讀取方式")。
    1b區(qū)中,由于想以緩存字節(jié)讀取方式從標(biāo)準(zhǔn)IO(鍵盤)中讀取數(shù)據(jù),所以要先把標(biāo)準(zhǔn)IO(System.in)轉(zhuǎn)換成字符導(dǎo)向的stream,再進(jìn)行BufferedReader封裝。
    2區(qū)中,要以字符的形式從一個(gè)String對(duì)象中讀取數(shù)據(jù),所以要產(chǎn)生一個(gè)StringReader類型的stream.