Java輸入輸出資料流（一）——常用的輸入輸出資料流

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1.流的概念：在Java中，流是從源到目的地的位元組的有序序列。Java中有兩種基本的流——輸入資料流（InputStream）和輸出資料流（OutputStream）。

根據流相對於程式的另一個端點的不同，分為節點流和過濾流。

（1）節點流：以特定源如磁碟檔案、記憶體某地區或者線程之間的管道為端點的構造輸入輸出資料流，是一種基本的流。

（2）過濾流：以其他已經存在的流為端點構造的輸入輸出資料流。

根據流中的資料單位分為位元組流和字元流。

（1）位元組流：流中的資料是以8位位元組為單位進行讀寫，以InputStream和OutputStream為基礎類。

（2）字元流:流中的資料是以16為字元為單位進行讀寫，以Reader和Writer為基礎類。

2.位元組流

InputStream和OutputStream是位元組流的兩個頂層父類，提供了輸入資料流類和輸出資料流類的通用API。

2.1 輸入位元組流

InputStream基本方法：

（1）基本讀方法;: int read()    int read（byte[] b）   int read(byte[] b,int off,int len)

(2) 關閉流：void close()

(3) 返回輸入資料流中還有多少可讀位元組 int available()

(4) 跳過指定位元組  long skip(long n)

(5) 回讀資料   boolean markSupported()    void Mark(int readlimt)  void reset()

2.2 輸出字元流

OutputStream基本方法：

（1）基本寫方法：void write（int c）     void write(byte[] b)    void write(byte[] b,int off,int len)

(2) 關閉流：void close()

(3)q強制輸出：void flush（）

3.字元流：

Reader和Writer是字元流的頂層父類，字元流能夠處理Unicode字元集中的所有字元。成員方法和位元組流類似。

3.輸入/輸出流的套接

節點流在程式中不是很常見，一般通過過濾流將多個流套接起來，利用各個流的特性共同處理資料。例如：一個檔案流為了為了提高效率，套接了緩衝流，最後套接了資料流。

4、常見的輸入輸出資料流

4.1 檔案流：檔案流屬於節點流，包括FileInputStream和FileOutputStream類以及Reader和Writer類。這些類都是對檔案系統中的檔案進行讀寫。檔案流的建立是調用相應的構造方法，並經常以字串形式的檔案名稱或者一個File類的對象為參數，例如：

public FileInputStream(String name);public FileInputStream(File file);

 例子：使用檔案流實現檔案的複製。

（1）通過檔案位元組流實現：

package ch07;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;public class CopyBytes {public static void main(String[] args) throws IOException {//create two File class object//File inputFile=new File("E:\\workspace\\tmpfile\\farrago.txt");//File outputFile=new File("E:\\workspace\\tmpfile\\outagainb.txt");//create file input/output byteStreamFileInputStream inputStream=new FileInputStream(new File("E:\\workspace\\tmpfile\\farrago.txt")); //attention：throw exceptionFileOutputStream outputStream=new FileOutputStream(new File("E:\\workspace\\tmpfile\\outagainb.txt"));int c;while((c=inputStream.read())!=-1){outputStream.write(c);System.out.println(c);}inputStream.close();outputStream.close();System.out.println("done! the file is in E:\\workspace\\tmpfile\\outagainb.txt");}}

 （2）使用檔案字元流實現

package ch07;import java.io.FileReader;import java.io.FileWriter;import java.io.IOException;public class Copy {public static void main(String[] args) throws IOException{//建立檔案字元輸入/輸出流FileReader in =new FileReader("E:\\workspace\\tmpfile\\farrago.doc");FileWriter out=new FileWriter("E:\\workspace\\tmpfile\\outagainb.doc");int c;while((c=in.read())!=-1){System.out.println(c);out.write(c);}in.close();out.close();}}

 運行時需要在指定目錄下存在farrago.doc,程式運行後會在相同的目錄下產生outagainb.doc。裡面內容和farrago.doc一樣。

4.2 緩衝流

緩衝流BufferedInputStream和BufferedOutputStream類和BufferedReader和BufferedWriter類。這種流把資料從原始流成塊讀入或者積累到一個大資料快的時候在成批寫出。BufferedOutputStream和BufferedWrite僅僅在緩衝區滿或者調用flush()時候才把資料寫到目的地。

構造方法：

public BufferedInputStream(InputStream in)public BufferedInputStream(InputStream in，int size)

 4.3 管道流

管道流可以實現線程之間的資料的直接傳輸。

（1）管道流模型：

PipedReader/PipedInputStream實現管道的輸入資料流，而PipedWriter和PipedOutputStream實現輸出資料流。

（2）管道流的建立：

管道流的建立是將管道輸入資料流和管道輸出資料流進行掛連。構造方法有下面兩種方式：

PipedInputStream pInputStream=new PipedInputStream();PipedOutputStream pOutputStream=new PipedOutputStream(pInputStream);或者PipedInputStream pInputStream=new PipedInputStream();PipedOutputStream pOutputStream=new PipedOutputStream();pInputStream.connect(pOutputStream);pOutputStream.connect(pInputStream);

 （3）管道流執行個體：單詞處理常式。從檔案中讀入單詞，將每個單詞逆序，然後按照逆序排列，最後將逆序還原輸出。

RhymingWords.java:包括main（）,reverse()和sort（）方法。在main()中調用reverse()和sort()對單詞進行處理，然後處理結果顯示

package ch07;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.PipedReader;
import java.io.PipedWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.io.Reader;

import ch07.ReverseThread;
import ch07.SortThread;
public class RhymingWords {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String pathname="E:\\workspace\\tmpfile\\words.txt";
        FileReader words=new FileReader(pathname);
        //進行單詞的逆序 排序在逆序還原
        Reader rhymedWords=reverse(sort(reverse(words)));
        //將處理後的單字清單輸出顯示
        BufferedReader in=new BufferedReader(rhymedWords);
        String input;
        while((input=in.readLine())!=null)
            System.out.println(input);
        in.close();
        
        
    }
    //建立管道，建立並且啟動單詞逆序線程
    public static Reader reverse(Reader source) throws IOException{
        BufferedReader in =new BufferedReader(source);
        PipedWriter pipeOut=new PipedWriter();
        PipedReader pipeIn=new PipedReader(pipeOut);
        PrintWriter out=new PrintWriter(pipeOut);
        new ReverseThread(out, in).start();
        return pipeIn;
    }
    public static Reader sort(Reader source) throws IOException{
        BufferedReader in=new BufferedReader(source);
        PipedWriter pipeOut=new PipedWriter();
        PipedReader pipeIn=new PipedReader(pipeOut);
        PrintWriter out=new PrintWriter(pipeOut);
        new SortThread(out, in).start();
        return pipeIn;
    }
}

 ReverseThread.java：執行逆序的線程類

package ch07;import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.PrintWriter;public class ReverseThread extends Thread {private PrintWriter out=null;private BufferedReader in=null;public ReverseThread(PrintWriter  out,BufferedReader in){this.out=out;this.in=in;}//逆序線程的線程體public void run(){if(out!=null && in!=null){try{String input;while((input=in.readLine())!=null){out.println(reverseIt(input));out.flush();}out.close();}catch (IOException e) {System.out.println("ReverseThread run "+e);// TODO: handle exception}}}  //實現單詞逆序演算法private String reverseIt(String rawWord){int i,len=rawWord.length();StringBuffer dest=new StringBuffer(len);for(i=(len-1);i>=0;i--){dest.append(rawWord.charAt(i));}return dest.toString();}}

 SortThread.java:執行排序的線程類

package ch07;import java.io.BufferedReader;import java.io.IOException;import java.io.PrintWriter;public class SortThread extends Thread{private PrintWriter out=null;private BufferedReader in=null;public SortThread(PrintWriter out,BufferedReader in){this.in=in;this.out=out;}//排序線程的線程體public void run(){int MAXWORDS=50;if(out!=null &&in!=null){try{String[] listOfWords=new String[MAXWORDS];int numWords=0;while((listOfWords[numWords]=in.readLine())!=null){numWords++;}quickSort(listOfWords,0,numWords-1);for(int i=0;i<numWords;i++)out.println(listOfWords[i]);out.close();}catch (IOException e) {// TODO: handle exceptionSystem.out.println("SortThread run:"+e);}}}
//實現快速排序private static void quickSort(String[] a,int lo0,int hi0){int lo=lo0;int hi=hi0;if(lo>=hi)return;String mid=a[(lo+hi)/2];while(lo<hi){while(lo<hi&&a[lo].compareTo(mid)<0)lo++;while(lo<hi&&a[hi].compareTo(mid)>0)hi--;if(lo<hi){String temp=a[lo];a[lo]=a[hi];a[hi]=temp;lo++;hi--;}}if(hi<lo){int temp=hi;hi=lo;lo=temp;}quickSort(a, lo0, lo);quickSort(a, lo==lo0?lo+1:lo, hi0);}}

 在本例中words.txt包含的單詞為：

程式運行結果為：

實現押韻處理。

Java輸入輸出資料流（一）——常用的輸入輸出資料流