徹底明白Java的IO系統

轉自－－豆豆技術網路(http://www.ddvip.net/program/java/index1/61.htm)

一． Input和Output1. 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：1) 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InputStream3) 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InputStream2) Out　stream1) 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OutStream1.2 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：1) Input　Stream1) CharArrayReader：與ByteArrayInputStream對應2) StringReader：與StringBufferInputStream對應3) FileReader：與FileInputStream對應4) PipedReader：與PipedInputStream對應2) Out　Stream1) CharArrayWrite：與ByteArrayOutputStream對應2) StringWrite：無與之對應的以位元組為導向的stream3) 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。2.2 FilterInputStream的各種類型2.2.1 用於封裝以位元組為導向的InputStream1) 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InputStream1) 沒有與DataInputStream對應的類。除非在要使用readLine()時改用BufferedReader，否則使用DataInputStream2) BufferedReader：與BufferedInputStream對應3) LineNumberReader：與LineNumberInputStream對應4) PushBackReader：與PushbackInputStream對應2.3 FilterOutStream的各種類型2.2.3 用於封裝以位元組為導向的OutputStream1) 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OutputStream1) BufferedWrite：與對應2) PrintWrite：與對應3. RandomAccessFile1) 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4. I/O應用的一個例子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:\\nepalon\\TestIO.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();}atch(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:writeChars\n");out2.writeBytes("Thas was pi:writeByte\n");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", "rw");for(int i=0; i<10; i++)rf.writeDouble(i*1.414);rf.close();

rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");for(int i=0; i<10; i++)System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());rf.close();

rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "rw");rf.seek(5*8);rf.writeDouble(47.0001);rf.close();

rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");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。4區中，對String對象s2讀取資料時，先把對象中的資料存入緩衝中，再從緩衝中進行讀取；對TestIO.out檔案進行操作時，先把格式化後的資訊輸出到緩衝中，再把緩衝中的資訊輸出到檔案中。5區中，對Data.txt檔案進行輸出時，是先把基本類型的資料輸出屋緩衝中，再把緩衝中的資料輸出到檔案中；對檔案進行讀取操作時，先把檔案中的資料讀取到緩衝中，再從緩衝中以基本類型的形式進行讀取。注意in5.readDouble()這一行。因為寫入第一個writeDouble()，所以為了正確顯示。也要以基本類型的形式進行讀取。6區是通過RandomAccessFile類對檔案進行操作