瘋狂Java學習筆記（54）----------詳解Java IO（全面）

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流的大家族

 

 

 流(stream)的概念：

源於UNIX中管道(pipe)的概念。在UNIX中，管道是一條不間斷的位元組流，用來實現程式或進程間的通訊，或讀寫外圍裝置、外部檔案等。

 一個流，必有源端和目的端，它們可以是電腦記憶體的某些地區，也可以是磁碟檔案，甚至可以是Internet上的某個URL。

流的方向是重要的，根據流的方向，流可分為兩類：輸入資料流和輸出資料流。

使用者可以從輸入資料流中讀取資訊，但不能寫它。相反，對輸出資料流，只能往輸入資料流寫，而不能讀它。 

實際上，流的源端和目的端可簡單地看成是位元組的生產者和消費者，對輸入資料流，可不必關心它的源端是什麼，只要簡單地從流中讀資料，而對輸出資料流，也可不知道它的目的端，只是簡單地往流中寫資料。 

 

 形象的比喻——水流 ，檔案 ======程式 ： 檔案和程式之間串連一個管道，水流就在之間形成了,自然也就出現了方向：可以流進，也可以流出.便於理解，這麼定義流： 流就是一個管道裡面有流水，這個管道串連了檔案和程式。

 

 

java.io包中的類對應兩類流

一類流直接從指定的位置（如磁碟檔案或記憶體地區）讀或寫，這類流稱為結點流(node stream)，其它的流則稱為過濾器(filters)。

過濾器輸入資料流往往是以其它輸入資料流作為它的輸入源，經過過濾或處理後再以新的輸入資料流的形式提供給使用者，過濾器輸出資料流的原理也類似。

 

 

Java中的流，可以從不同的角度進行分類。

 

按照數據流的方向不同可以分為：輸入資料流和輸出資料流。

按照處理資料單位不同可以分為：位元組流和字元流。

按照實現功能不同可以分為：節點流和處理流。

 

輸出資料流：

 

輸入資料流：

因此輸入和輸出都是從程式的角度來說的。

位元組流：一次讀入或讀出是8位二進位。

字元流：一次讀入或讀出是16位二進位。

位元組流和字元流的原理是相同的，只不過處理的單位不同而已。尾碼是Stream是位元組流，而尾碼是Reader，Writer是字元流。

 

節點流：直接與資料來源相連，讀入或讀出。

直接使用節點流，讀寫不方便，為了更快的讀寫檔案，才有了處理流。

處理流：與節點流一塊使用，在節點流的基礎上，再套接一層，套接在節點流上的就是處理流。

Jdk提供的流繼承了四大類：InputStream(位元組輸入資料流)，OutputStream（位元組輸出資料流），Reader（字元輸入資料流），Writer（字元輸出資料流）。

以下是java中io中常用的流。

 

 

如果現在你還很迷茫，那請你繼續讀下面的文字，你會豁然開朗！

一、什麼是流？

流就是位元組序列的抽象概念，能被連續讀取資料的資料來源和能被連續寫入資料的接收端就是流，流機制是Java及C++中的一個重要機制，通過流我們可以自由地控制檔案、記憶體、IO裝置等資料的流向。而IO流就是用於處理裝置上的資料，如：硬碟、記憶體、鍵盤錄入等。IO流根據處理類型的不同可分為位元組流和字元流，根據流向的不同可分為輸入資料流和輸出資料流。

 

 

二、位元組流和字元流的區別：

字元流，因為檔案編碼的不同，就有了對字元進行高效操作的字元流對象，它的原理就是基於位元組流讀取位元組時去查了指定的碼錶。它和位元組流的區別有兩點：1.在讀取資料的時候，位元組流讀到一個位元組就返回一個位元組，字元流使用了位元組流讀到一個或多個位元組（一個中文對應的位元組數是兩個，在UTF-8碼錶中是3個位元組）時，先去查指定的編碼錶，再將查到的字元返回；2.位元組流可以處理所有類型的資料，如jpg、avi、mp3、wav等等，而字元流只能處理字元資料。所以可以根據處理的檔案不同考慮使用位元組流還是字元流，如果是純文字資料可以優先考慮字元流，否則使用位元組流。

 

各個字元流與位元組流的拆分！

 

位元組輸入資料流：

位元組輸出資料流：

字元輸入資料流：

字元輸出資料流：

簡單介紹其：

對檔案進行操作：FileInputStream（位元組輸入資料流），FileOutputStream（位元組輸出資料流），FileReader（字元輸入資料流），FileWriter（字元輸出資料流）

對管道進行操作：PipedInputStream（位元組輸入資料流）,PipedOutStream（位元組輸出資料流），PipedReader（字元輸入資料流），PipedWriter（字元輸出資料流）

 

PipedInputStream的一個執行個體要和PipedOutputStream的一個執行個體共同使用，共同完成管道的讀取寫入操作。主要用於線程操作。

位元組/字元數組：ByteArrayInputStream，ByteArrayOutputStream，CharArrayReader，CharArrayWriter是在記憶體中開闢了一個位元組或字元數組。

Buffered緩衝流：：BufferedInputStream，BufferedOutputStream，BufferedReader,BufferedWriter,是帶緩衝區的處理流，緩衝區的作用的主要目的是：避免每次和硬碟打交道，提高資料訪問的效率。

 

轉化流：InputStreamReader/OutputStreamWriter，把位元組轉化成字元。

資料流：DataInputStream，DataOutputStream。

 

因為平時若是我們輸出一個8個位元組的long類型或4個位元組的float類型，那怎麼辦呢？可以一個位元組一個位元組輸出，也可以把轉換成字串輸出，但是這樣轉換費時間，若是直接輸出該多好啊，因此這個資料流就解決了我們輸出資料類型的困難。資料流可以直接輸出float類型或long類型，提高了資料讀寫的效率。

 

列印流：printStream，printWriter，一般是列印到控制台，可以進行控制列印的地方。

物件流程：ObjectInputStream，ObjectOutputStream，把封裝的對象直接輸出，而不是一個個在轉換成字串再輸出。

序列化流：SequenceInputStream。

對象序列化：把對象直接轉換成二進位，寫入介質中。

 

使用物件流程需要實現Serializable介面，否則會報錯。

而若用transient關鍵字修飾成員變數，不寫入該成員變數，若是參考型別的成員變數為null，值類型的成員變數為0.

 

 

JAVA位元組流

• FileInputStream和FileOutputStream
  這兩個類屬於結點流，第一個類的源端和第二個類的目的端都是磁碟檔案，它們的構造方法允許通過檔案的路徑名來構造相應的流。如：
  FileInputStream infile = new FileInputStream("myfile.dat");
  FileOutputStream outfile = new FileOutputStream("results.dat");

要注意的是：構造FileInputStream, 對應的檔案必須存在並且是可讀的，而構造FileOutputStream時，如輸出檔案已存在，則必須是可覆蓋的。

• BufferedInputStream和BufferedOutputStream
  它們是過濾器流，其作用是提高輸入輸出的效率。
• DataInputStream和DataOutputStream
  這兩個類建立的對象分別被稱為資料輸入流和資料輸出資料流。這是很有用的兩個流，它們允許程式按與機器無關的風格讀寫Java資料。所以比較適合於網路上的資料轉送。這兩個流也是過濾器流，常以其它流如InputStream或OutputStream作為它們的輸入或輸出。
  

Java的字元流
    字元流主要是用來處理字元的。Java採用16位的Unicode來表示字串和字元，對應的字元流按輸入和輸出分別稱為readers和writers。

• InputStreamReader和OutputStreamWriter
  在構造這兩個類對應的流時，它們會自動進行轉換，將平台預設的編碼集編碼的位元組轉換為Unicode字元。對英語環境，其預設的編碼集一般為ISO8859-1。 
• BufferedReader和BufferedWriter
  這兩個類對應的流使用了緩衝，能大大提高輸入輸出的效率。這兩個也是過濾器流，常用來對InputStreamReader和OutputStreamWriter進行處理。

 

 

本文借鑒了

http://blog.csdn.net/yuebinghaoyuan/article/details/7388059

http://www.cnblogs.com/pepcod/archive/2013/01/20/2913435.html

 

 

 

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