Java IO之簡單輸入輸出

標籤：io流

Java中的IO分為兩個部分，以InputStream和Reader為基類的輸入類，以OutputStream和Writer為基類的輸出類。其中InputStream和OutputStream以位元組為單位進行IO，而Reader和Writer以字元為單位。

除了輸入輸出，還有一系列類庫稱為Filter，或成為裝飾器。對於輸入可用FilterInputStream和FilterReader的衍生類別，輸出可用FilterOutputStream和FilterWriter的衍生類別，其中FilterInputStream和FilterOutputStream以位元組為單位，FilterReader和FilterWriter以字元為單位。

還有一個獨立與InputStream和OutputStream的—RandomAccessFile，用於對檔案的讀寫，有點類似與C語言中的fopen()

所以可以總結，所有以Stream結尾的都是以位元組為單位，也成為流；以Reader或Writer結尾的都以字元為單位。Reader和Writer在java1.1中才出現，如果需要進行轉換，可以使用InputStreamReader和OutputStreamWriter。

過濾器（Filter）

Filter是對輸入或輸出進行一定的控制，如緩衝、讀取或寫入基礎資料型別 (Elementary Data Type)等，用於更改流的一些行為。

FilterInputStream的衍生類別：

FilterOutputStream的衍生類別：

Reader和Writer中所用的Filter與InputStream和OutputStream中的Filter對比：

對於Filter的具體使用將在具體綜合例子中講到。

輸入

輸入分為輸入位元組和輸入字元，分別使用基類是InputStream和Reader，如果需要把InputStrema轉化為Reader，可以使用InputStreamReader。以下是一些InputStream常用的衍生類別與Writer與之對應的衍生類別。

InputStream衍生類別：

Reader與之對應的衍生類別：

將InputStream轉成Reader樣本：

// 建立一個InputStream類型的對象InputStream in = new FileInputStream("data.txt");// InputStreamReader繼承自Reader，其構造方法接受一個InputStream對象Reader reader = new InputStreamReader(in);

輸出

輸出分為輸出位元組和輸出字元，分別使用基類是OutputStream和Writer，如果需要把OutputStrema轉化為Writer，可以使用OutputStreamWriter。以下是一些OutputStream常用的衍生類別與Writer與之對應的衍生類別。

OutputStream衍生類別：

Writer與之對應的衍生類別：

將OutputStream轉成Writer樣本：

// 建立一個OutputStream類型的對象OutputStream out=new FileOutputStream("data.txt");// OutputStreamWriter繼承自Writer，其構造方法接受一個OutputStream對象Writer writer=new OutputStreamWriter(out);

綜合樣本

1、開啟一個檔案，並把其中的內容逐行輸出的螢幕上。為了提高效率，這裡將使用第一種過濾器BufferedReader，能夠對輸入進行緩衝。

public class Read {    public static void main(String[]args) throws Exception{        String file="data.txt";        read(file);    }    public static void read(String file) throws Exception{        BufferedReader in=new BufferedReader(new FileReader(file));        String s;        while((s=in.readLine())!=null)            System.out.println(s);        in.close();    }}

2、從檔案中按位元組讀取內容，需要用到DataInputStream過濾器，由於這裡要對位元組進行操作，所以要使用InputStream而不是Reader。其中對是否是用BufferedStream進行效率比較。

import java.io.*;public class ReadByte {    public static void main(String[] args) throws Exception {        String file = "data.txt";        long start;        start = System.currentTimeMillis();// 記錄運行開始時間        readWithBufferedInputStream(file);        System.out.println("readWithBufferedInputStream use time:"                + (System.currentTimeMillis() - start));// 運行結束時間-開始時間就是已耗用時間        start = System.currentTimeMillis();        readWithoutBufferedInputStream(file);        System.out.println("readWithoutBufferedInputStream use time:"                + (System.currentTimeMillis() - start));    }    public static void readWithBufferedInputStream(String file)            throws Exception {        // 用BufferedInputStream進行讀取檔案        DataInputStream in = new DataInputStream(new BufferedInputStream(                new FileInputStream(file)));        while (in.available() != 0)            // DataInputStream剩餘的字元數不為零則表示還沒輸出結束            in.readByte();        in.close();    }    public static void readWithoutBufferedInputStream(String file)            throws Exception {        // 不用BufferedInputStream讀取檔案        DataInputStream in = new DataInputStream(new FileInputStream(file));        while (in.available() != 0)            in.readByte();        in.close();    }}

運行該程式，其中使用的data.txt檔案大小為5.4M，在我的電腦上的輸出為：

readWithBufferedInputStream use time:8775readWithoutBufferedInputStream use time:18487

顯然使用了BufferedInputStream效率高了不少。

3、java1.5以後為了方便檔案的輸入，添加了一個PrintWrite過濾器，它封裝了BufferedWriter，而且可以接受String類型的檔案名稱，所以可以精簡代碼。

import java.io.*;public class FileOutPut {    public static void main(String[]args) throws Exception{        BufferedReader in=new BufferedReader(new FileReader("data.txt"));        PrintWriter out=new PrintWriter("data1.txt");        String s;        long start=System.currentTimeMillis();        while((s=in.readLine())!=null){            out.println(s);//用readLine讀取檔案時，每一行的斷行符號符會被去掉，所以寫入檔案的時候要把斷行符號符寫回去        }        System.out.println("use time:"+(System.currentTimeMillis()-start));        in.close();        out.close();    }}

運行檔案同時可以發現，同樣是一樣大的data.txt檔案，讀出並寫出速度非常快，這個得益於緩衝。

4、由於之前的方法往檔案裡面寫入的是位元組或字元，沒有辦法儲存一些基本類型，所以要使用DataOutputStream/DataInputStream。

import java.io.*;public class ReadAndWriteBaseType {    public static void main(String[] args) throws Exception {        DataOutputStream out = new DataOutputStream(new FileOutputStream(                "data1.txt"));        out.writeUTF("This a String");// 寫入字串要用writeUTF();        out.writeInt(5);        out.writeFloat(5.4f);        out.close();        DataInputStream in = new DataInputStream(new FileInputStream(                "data1.txt"));        System.out.println(in.readFloat());        System.out.println(in.readInt());        System.out.println(in.readUTF());// 讀出字串要用readUTF();        in.close();    }}   

5、使用RandomAccessFile進行讀寫檔案有點類似DataOutputStream/DataInputStream，都需要指定資料類型。但RandomAccessFile在建立對象的時候需要確定對檔案的操作類型，r/w/rw分別表示唯讀，唯寫，讀和寫。Seek()方法可以到處移動，在檔案的任意位置修改內容

import java.io.*;public class UsingRandomAccessFile {    public static void main(String[] args) throws Exception {        RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile("data1.txt", "rw");        rf.writeInt(5);        rf.writeInt(10);        rf.writeInt(15);        rf.writeInt(24);        rf.close();        rf = new RandomAccessFile("data1.txt", "r");        System.out.println(rf.readInt());        System.out.println(rf.readInt());        System.out.println(rf.readInt());        System.out.println(rf.readInt());        rf.close();        rf = new RandomAccessFile("data1.txt", "rw");        rf.seek(0);// 把指標指向檔案開頭        rf.writeInt(-1);// 把前兩個位元組改成-1        rf.seek(0);        System.out.println(rf.readInt());        System.out.println(rf.readInt());        System.out.println(rf.readInt());        System.out.println(rf.readInt());        rf.close();    }}

6、把標準輸入用BufferedReader封裝並擷取鍵盤輸入

public class Systemin {    public static void main(String[] args) throws Exception {        // System.in為InputStream類型，要通過InputStreamReader將其轉換成Reader        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));        String s;        while ((s = in.readLine()) != null) {            System.out.println(s);        }    }}

6、重新導向，把控制台輸出、錯誤輸出定向到檔案，可用來寫記錄檔

import java.io.*;public class Redirect {    public static void main(String[] args) throws Exception {        OutputStream console = System.out;        PrintStream out = new PrintStream(new BufferedOutputStream(                new FileOutputStream("data1.txt")));        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(                new FileInputStream("data.txt")));        System.setOut(out);// 把輸出重新導向到out        System.setErr(out);// 把錯誤資訊重新導向到out        String s;        while ((s = in.readLine()) != null)            System.out.println(s);// 輸出被定向到out，所以不會在控制台輸出        out.close();        in.close();    }}

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