Java語言中的IO系統

 　　Java的核心庫java.io提供了全面的IO介面，包括：檔案讀寫，標準裝置輸出等等。Java中IO是以流為基礎進行輸入輸出的，所有資料被序列化寫入輸出資料流，或者從輸入資料流讀入。在具體使用中很多初學者對Java.io包的使用非常含糊，本文將詳細解說關於Java.io的使用。

　　1.stream

　　代表的是任何有能力產出資料的資料來源，或是任何有能力接收資料的接收源。在Java的IO系統中，所有的stream(包括Input和Out stream)都包括兩種類型：

　　1.1以位元組為導向的stream

　　以位元組為導向的stream,表示以位元組為單位從stream中讀取或往stream中寫入資訊。以位元組為導向的stream包括下面幾種類型：

　　input

　　stream:

　　1)ByteArrayInputStream:把記憶體中的一個緩衝區作為InputStream使用

　　2)StringBufferInputStream:把一個String對象作為InputStream

　　3)FileInputStream:把一個檔案作為InputStream,實現對檔案的讀取操作

　　4)PipedInputStream:實現了pipe的概念，主要線上程中使用

　　5)SequenceInputStream:把多個InputStream合并為一個InputStream

　　Out

　　stream

　　1)ByteArrayOutputStream:把資訊存入記憶體中的一個緩衝區中

　　2)FileOutputStream:把資訊存入檔案中

　　3)PipedOutputStream:實現了pipe的概念，主要線上程中使用

　　4)SequenceOutputStream:把多個OutStream合并為一個OutStream

　　1.2 以Unicode字元為導向的stream

　　以Unicode字元為導向的stream,表示以Unicode字元為單位從stream中讀取或往stream中寫入資訊。以Unicode字元為導向的stream包括下面幾種類型：

　　Input

　　Stream

　　1)CharArrayReader:與ByteArrayInputStream對應

　　2)StringReader:與StringBufferInputStream對應

　　3)FileReader:與FileInputStream對應

　　4)PipedReader:與PipedInputStream對應

　　Out

　　Stream

　　1)CharArrayWrite:與ByteArrayOutputStream對應

　　2)StringWrite:無與之對應的以位元組為導向的stream

　　3)FileWrite:與FileOutputStream對應

　　4)PipedWrite:與PipedOutputStream對應

　　以字元為導向的stream基本上對有與之相對應的以位元組為導向的stream.兩個對應類實現的功能相同，字是在操作時的導向不同。如 CharArrayReader:和ByteArrayInputStream的作用都是把記憶體中的一個緩衝區作為InputStream使用，所不同的 是前者每次從記憶體中讀取一個位元組的資訊，而後者每次從記憶體中讀取一個字元。

　　1.3兩種不現導向的stream之間的轉換

　　InputStreamReader和OutputStreamReader:把一個以位元組為導向的stream轉換成一個以字元為導向的stream.

　　2. stream添加屬性

　　2.1"為stream添加屬性"的作用

　　運用上面介紹的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。下面以一個例子來說明這種功能的作用。

　　如果我們要往一個檔案中寫入資料，我們可以這樣操作：

　　FileOutStream fs = new FileOutStream("test.txt");

　　然後就可以通過產生的fs對象調用write()函數來往test.txt檔案中寫入資料了。但是，如果我們想實現"先把要寫入檔案的資料先緩衝到記憶體 中，再把緩衝中的資料寫入檔案中"的功能時，上面的API就沒有一個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用於封裝以位元組為導向的InputStream

　　1)DataInputStream:從stream中讀取基本類型(int、char等)資料。

　　2)BufferedInputStream:使用緩衝區

　　3)LineNumberInputStream:會記錄input stream內的行數，然後可以調用getLineNumber()和setLineNumber(int)

　　4)PushbackInputStream:很少用到，一般用於編譯器開發

　　2.2.2用於封裝以字元為導向的InputStream

　　1)沒有與DataInputStream對應的類。除非在要使用readLine()時改用BufferedReader,否則使用DataInputStream

　　2)BufferedReader:與BufferedInputStream對應

　　3)LineNumberReader:與LineNumberInputStream對應

　　4)PushBackReader:與PushbackInputStream對應

　　2.3FilterOutStream的各種類型

　　2.2.3用於封裝以位元組為導向的OutputStream

　　1)DataIOutStream:往stream中輸出基本類型(int、char等)資料。

　　2)BufferedOutStream:使用緩衝區

　　3)PrintStream:產生格式化輸出

　　2.2.4用於封裝以字元為導向的OutputStream

　　1)BufferedWrite:與對應

　　2)PrintWrite:與對應

　　3.RandomAccessFile

　　1)可通過RandomAccessFile對象完成對檔案的讀寫操作

　　2)在產生一個對象時，可指明要開啟的檔案的性質：r,唯讀;w,唯寫;rw可讀寫

　　3)可以直接跳到檔案中指定的位置

　　3.I/O應用的一個例子

　　java代碼

　　import java.io.*;

　　public class TestIO{

　　public static void main(String[] args)

　　throws IOException{

　　//1.以行為單位從一個檔案讀取資料

　　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String對象中讀取資料

　　StringReader in2 = new StringReader(s2);

　　int c;

　　while((c = in2.read()) != -1)

　　System.out.println((char)c);

　　in2.close();

　　//3. 從記憶體取出格式化輸入

　　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. 輸出到檔案 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. 資料的儲存和恢複

　　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操作檔案

　　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();

　　}

　　}

　　關於代碼的解釋(以區為單位)：

　　1區中，當讀取檔案時，先把檔案內容讀到緩衝中，當調用in.readLine()時，再從緩衝中以字元的方式讀取資料(以下簡稱"緩衝位元組讀取方式")。

　　1b區中，由於想以緩衝位元組讀取方式從標準IO(鍵盤)中讀取資料，所以要先把標準IO(System.in)轉換成字元導向的stream,再進行BufferedReader封裝。

　　2區中，要以字元的形式從一個String對象中讀取資料，所以要產生一個StringReader類型的stream.