1. 流的分类
- 按数据流的方向不同:输入流,输出流。
-
按处理数据单位不同:字节流,字符流。
(1) 字节流:数据流中最小的数据单元是字节。
(2)字符流:数据流中最小的数据单元是字符, Java中的字符是Unicode编码,一个字符占用两个字节。
-
按功能不同:节点流,处理流。
(1)程序用于直接操作目标设备所对应的类叫节点流。
(2)程序通过一个间接流类去调用节点流类,以达到更加灵活方便地读写各种类型的数据,这个间接流类就是处理流。
2. 节点流
2.1 节点流的类型
![](https://img.laitimes.com/img/__Qf2AjLwojIjJCLyojI0JCLiQ3chVEa0V3bT9CX5RXa2Fmcn9CXwczLcVmds92czlGZvwVP9EUTDZ0aRJkSwk0LcxGbpZ2LcBDM08CXlpXazRnbvZ2LcRlMMVDT2EWNvwFdu9mZvwVNnpnTyUFROpXSU1EcwNjW1xWbhZXUYpVd1kmYr50MZV3YyI2cKJDT29GRjBjUIF2LcRHelR3LcJzLctmch1mclRXY39DOwkDM0ETNxETNxUDM3EDMy8CX0Vmbu4GZzNmLn9Gbi1yZtl2Lc9CX6MHc0RHaiojIsJye.jpg)
- (1)File 文件流。对文件进行读、写操作 :FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutputStream。、
-
(2)Memory
1)从/向内存数组读写数据: CharArrayReader与 CharArrayWriter、ByteArrayInputStream与ByteArrayOutputStream。
2)从/向内存字符串读写数据 StringReader、StringWriter、StringBufferInputStream。
- (3)Pipe管道流。 实现管道的输入和输出(进程间通信): PipedReader与PipedWriter、PipedInputStream与PipedOutputStream。
2.2 节点流执行的图示
3. 处理流
3.1 处理流的类型
- (1)Buffering缓冲流:在读入或写出时,对数据进行缓存,以减少I/O的次数:BufferedReader与BufferedWriter、BufferedInputStream与BufferedOutputStream。
- (2)Filtering 滤流:在数据进行读或写时进行过滤:FilterReader与FilterWriter、FilterInputStream与FilterOutputStream。
- (3)Converting between Bytes and Characters 转换流:按照一定的编码/解码标准将字节流转换为字符流,或进行反向转换(Stream到Reader):InputStreamReader、OutputStreamWriter。
- (4)Object Serialization 对象流 :ObjectInputStream、ObjectOutputStream。
- (5)DataConversion数据流: 按基本数据类型读、写(处理的数据是Java的基本类型(如布尔型,字节,整数和浮点数)):DataInputStream、DataOutputStream 。
- (6)Counting计数流: 在读入数据时对行记数 :LineNumberReader、LineNumberInputStream。
- (7)Peeking Ahead预读流: 通过缓存机制,进行预读 :PushbackReader、PushbackInputStream。
- (8)Printing打印流: 包含方便的打印方法 :PrintWriter、PrintStream。
3.2 处理流执行的图示
3.3 缓冲流
-
【1】对I/O进行缓冲是一种常见的性能优化,缓冲流为I/O流增加了内存缓冲区,增加缓冲区的两个目的:
(1)允许Java的I/O一次不只操作一个字符,这样提高䇖整个系统的性能;
(2)由于有缓冲区,使得在流上执行skip、mark和reset方法都成为可能。
-
【2】缓冲流:它是要“套接”在相应的节点流之上,对读写的数据提供了缓冲的功能,
提高了读写的效率,同时增加了一些新的方法。例如:BufferedReader中的readLine方法,
BufferedWriter中的newLine方法。
- 【3】J2SDK提供了4种缓存流,常用的构造方法为:
//字符输入流
BufferedReader(Reader in)//创建一个32字节的缓冲区
BufferedReader(Reader in, int size)//size为自定义缓存区的大小
//字符输出流
BufferedWriter(Writer out)
BufferedWriter(Writer out, int size)
//字节输入流
BufferedInputStream(InputStream in)
BufferedInputStream(InputStream in, int size)
//字节输出流
BufferedOutputStream(OutputStream in)
BufferedOutputStream(OutputStream in, int size)
-
【4】其他
(1)缓冲输入流BufferedInputSTream除了支持read和skip方法意外,还支持其父类的mark和reset方法;
(2)BufferedReader提供了一种新的ReadLine方法用于读取一行字符串(以\r或\n分隔);
(3)BufferedWriter提供了一种新的newLine方法用于写入一个行分隔符;
(4)对于输出的缓冲流,BufferedWriter和BufferedOutputStream,写出的数据会先在内存中缓存,
使用flush方法将会使内存的数据立刻写出。
- 示例1:
import java.io.*;
public class TestBufferStream1 {
public static void main(String[] args) {
try {
FileInputStream fis = new FileInputStream(
"d:\\JavaProject\\demo13\\ProcessingStream\\TestBufferStream1.java");
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
int c = ;
System.out.println((char)bis.read());
System.out.println((char)bis.read());
bis.mark();/*在当前输入流的当前位置上做一个标志,允许最多再读入100个字节*/
for(int i=;i<= && (c=bis.read())!=-;i++){
System.out.print((char)c+" ");
}
System.out.println();
bis.reset();/*把输入指针返回到以前所做的标志处*/
for(int i=;i<= && (c=bis.read())!=-;i++){
System.out.print((char)c+" ");
}
bis.close();
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}
}
}
- 示例2:
import java.io.*;
public class TestBufferStream2
{
public static void main(String[] args)
{
try{
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("D:\\JavaProject\\demo13\\BufferStream\\dat2.txt"));
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("D:\\JavaProject\\demo13\\BufferStream\\dat2.txt"));
String s = null;
for(int i=;i<;i++)
{
s = String.valueOf(Math.random());//产生一个小于1的正的随机数,并转换成字符串形式
bw.write(s);//把字符串s写入到dat2.txt文件中
bw.newLine();//写入一个行分隔符
}
bw.flush();//使用flush方法将会使内存的数据立刻写出
while((s=br.readLine()) != null)
{
System.out.println(s);
}
bw.close();
br.close();
}
catch(IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}
3.4 转换流
-
转换流有两种:
(1)InputStreamReader:将字节流转换为字符流;
(2)OutputStreamWriter:将字符流转换为字节流。
- 什么时候使用转换流?由以下分析: 流对象很多,就要明确使用哪个流对象。
通过三点来完成:
、明确数据的来源和数据到达的目的地。
来源:输入流 [InputStream,Reader]。
目的:输出流 [OutputStream,Writer]。
、操作的数据是否是纯文本。
是:字符流,使用Reader与Writer;
否:字节流,使用InputStream与OutputStream。
、明确要使用哪个具体的对象。 通过设备来进行区分:
源设备:内存用数组,硬盘就加file,键盘用System.in;
目的设备:内存用数组,硬盘就加file,键盘用System.out。
、明确是否还需要其他额外功能:例如
()是否需要较高的效率,即是否需要使用缓冲区,是就加上Buffered;
()是否需要转换,是,就使用转换流,InputStreamReader 和 OutputStreamWriter。
- 用一个例子简单的说明: 将键盘录入的数据保存到一个文件中,输入“over”时表示录入结束。 详细分析:
源:从InputStream,Reader中选择; 因为是键盘录入的是纯文本,所以使用Reader。
设备:键盘,所以用System.in; 发现System.in是字节流的操作,与Reader(字符流)矛盾,
这时就要用到转换流 InputStreamReader 。为了提高操作效率,使用缓冲技术,选择BufferedReader。
目的:从 OutputStream,Writer中选择。 因为是文本文件,所以选择Writer。
设备:硬盘上,一个文件,选择FileWriter。 为了提高操作效率,使用缓冲技术,选择BufferedWriter。
- 示例1:
import java.io.*;
class ReadinFile
{
public static void main(String[] args)throws IOException //这里为了方便阅读,先不做异常处理。
{
BufferedReader bufr=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
BufferedWriter bufw=new BufferedWriter(new FileWriter("readin.txt"));
String line=null;
while((line=bufr.readLine())!=null)
{
if("over".equals(line)) break;
bufw.write(line);
bufw.newLine();
}
bufw.close();
bufr.close();
}
}
- 示例2:
import java.io.*;
public class TestTransForm
{
public static void main(String[] args) throws IOException //这里为了方便阅读,先不做异常处理。
{
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(
new FileOutputStream("D:\\JavaProject\\demo13\\TransStream\\TransForm.txt",true));
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
String str = null;
str = br.readLine();
while(str != null)
{
if(str.equalsIgnoreCase("exit")) break;
bw.write(str);
bw.newLine();
str = br.readLine();
}
br.close();
bw.close();
}
}
-
注意:
(1)构造方法:public FileOutputStream(String name,boolean append) throws FileNotFoundException
如果append为True,输出字节流就写入文件的末尾,而不是开头(覆盖原来的内容);
如果append为False,输出字节流就写入文件的开头,即覆盖原来的内容从文件开始处写内容。
(2)构造方法:public FileOutputStream(String name) throws FileNotFoundException
每次覆盖原文件的内容,从文件开始处写内容。
3.5 数据流——数据的存储和数据恢复
-
数据流:DataInputStream和DataOutputStream
(0)DataInputStream和DataOutputStream是面向字节的,因此要使用InputStream和OutputStream。
(1)DataInputStream和DataOutputStream分别继承InputStream和OutputStream,
它们属于处理流,需要分别“套接”在InputStream和OutputStream类型的节点流上。
(2)DataInputStream和DataOutputStream提供了可以存取与机器无关的Java原始类数据(如:int,double等)的方法。
(3)DataInputStream和DataOutputStream的构造方法:
DataInputStream(InputStream in)
DataOutputStream(OutputStream out)
- 示例1:
import java.io.*;
public class TestDataStream
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
FileOutputStream fout = new FileOutputStream("D:/JavaProject/demo13_IO/DataStream/demo.txt",true);
BufferedOutputStream bout = new BufferedOutputStream(fout);
DataOutputStream dout = new DataOutputStream(bout);
/*DataOutputStream,BufferedOutputStream,FileOutputStream这里使用了流栈。*/
dout.writeInt();
dout.writeUTF("hello,中国");
dout.writeFloat(f);
dout.writeChar();/*97对应的是'a'*/
dout.close();/*如果正在使用一个流栈,程序关闭最上面的一个流也就自动的关闭了栈中的所有底层流。*/
FileInputStream fin = new FileInputStream("D:/JavaProject/demo13_IO/DataStream/demo.txt");
BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(fin);
DataInputStream din = new DataInputStream(bin);
int i = din.readInt();
String str = din.readUTF();
float f = din.readFloat();
char c = din.readChar();
fin.close();/*如果正在使用一个流栈,程序关闭最上面的一个流也就自动的关闭了栈中的所有底层流。*/
System.out.println("int:"+i+"\nString:"+str+"\nfloat:"+f+"\nchar:"+c);
}
}
- 编译,运行:
D:\JavaProject\demo13_IO\DataStream>javac TestDataStream.java
D:\JavaProject\demo13_IO\DataStream>java TestDataStream
int:
String:hello,中国
float:
char:a
- 注意:
int i = din.readInt();
String str = din.readUTF();
float f = din.readFloat();
char c = din.readChar();
/*此段代码的顺序不能乱,要保证先写入的先读出来的原则,否则会出现错误。
* 因此,我们在写代码的时候,我们必须:
* 要么为文件中的数据采用固定的格式;
* 要么将额外的信息保存到文件中,以便能够对其进行解析以确定数据的寻访位置。
*/