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彻底明白 java 语言中的io系统

一. input和output

  1. stream代表的是任何有能力产出数据的数据源,或是任何有能力接收数据的接收源。在java的io中,所有的stream(包括input和out stream)都包括两种类型:

  1.1 以字节为导向的stream

  以字节为导向的stream,表示以字节为单位从stream中读取或往stream中写入信息。以字节为导向的stream包括下面几种类型:

  input

  stream:

  1) bytearrayinputstream:把内存中的一个缓冲区作为inputstream使用

  2) stringbufferinputstream:把一个string对象作为inputstream

  3) fileinputstream:把一个文件作为inputstream,实现对文件的读取操作

  4) pipedinputstream:实现了pipe的概念,主要在线程中使用

  5) sequenceinputstream:把多个inputstream合并为一个inputstream

  out

  stream

  1) bytearrayoutputstream:把信息存入内存中的一个缓冲区中

  2) fileoutputstream:把信息存入文件中

  3) pipedoutputstream:实现了pipe的概念,主要在线程中使用

  4) sequenceoutputstream:把多个outstream合并为一个outstream

  1.2 以unicode字符为导向的stream

  以unicode字符为导向的stream,表示以unicode字符为单位从stream中读取或往stream中写入信息。以unicode字符为导向的stream包括下面几种类型:

  input

  stream

  1) chararrayreader:与bytearrayinputstream对应

  2) stringreader:与stringbufferinputstream对应

  3) filereader:与fileinputstream对应

  4) pipedreader:与pipedinputstream对应

  out

  stream

  1) chararraywrite:与bytearrayoutputstream对应

  2) stringwrite:无与之对应的以字节为导向的stream

  3) filewrite:与fileoutputstream对应

  4) pipedwrite:与pipedoutputstream对应

  以字符为导向的stream基本上对有与之相对应的以字节为导向的stream。两个对应类实现的功能相同,字是在操作时的导向不同。如 chararrayreader:和bytearrayinputstream的作用都是把内存中的一个缓冲区作为inputstream使用,所不同的 是前者每次从内存中读取一个字节的信息,而后者每次从内存中读取一个字符。

  1.3 两种不现导向的stream之间的转换

  inputstreamreader和outputstreamreader:把一个以字节为导向的stream转换成一个以字符为导向的stream。

  2. stream添加属性

  2.1 “为stream添加属性”的作用

  运用上面介绍的java中操作io的api,我们就可完成我们想完成的任何操作了。但通过filterinputstream和filteroutstream的子类,我们可以为stream添加属性。下面以一个例子来说明这种功能的作用。

  如果我们要往一个文件中写入数据,我们可以这样操作:

fileoutstream fs = new fileoutstream(“test.txt”);

  然后就可以通过产生的fs对象调用write()函数来往test.txt文件中写入数据了。但是,如果我们想实现“先把要写入文件的数据先缓存到内存 中,再把缓存中的数据写入文件中”的功能时,上面的api就没有一个能满足我们的需求了。但是通过filterinputstream和 filteroutstream的子类,为fileoutstream添加我们所需要的功能。

  2.2 filterinputstream的各种类型

  2.2.1 用于封装以字节为导向的inputstream

  1) datainputstream:从stream中读取基本类型(int、char等)数据。

  2) bufferedinputstream:使用缓冲区

  3) linenumberinputstream:会记录input stream内的行数,然后可以调用getlinenumber()和setlinenumber(int)

  4) pushbackinputstream:很少用到,一般用于编译器开发

  2.2.2 用于封装以字符为导向的inputstream

  1) 没有与datainputstream对应的类。除非在要使用readline()时改用bufferedreader,否则使用datainputstream

  2) bufferedreader:与bufferedinputstream对应

  3) linenumberreader:与linenumberinputstream对应

  4) pushbackreader:与pushbackinputstream对应

  2.3 filteroutstream的各种类型

  2.2.3 用于封装以字节为导向的outputstream

  1) dataioutstream:往stream中输出基本类型(int、char等)数据。

  2) bufferedoutstream:使用缓冲区

  3) printstream:产生格式化输出

  2.2.4 用于封装以字符为导向的outputstream

  1) bufferedwrite:与对应

  2) printwrite:与对应

  3. randomaccessfile

  1) 可通过randomaccessfile对象完成对文件的读写操作

  2) 在产生一个对象时,可指明要打开的文件的性质:r,只读;w,只写;rw可读写

  3) 可以直接跳到文件中指定的位置

  4. i/o应用的一个例子

  java 代码

import java.io.*;
public class testio{
 public static void main(string[] args)
 throws ioexception{
 //1.以行为单位从一个文件读取数据
 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. 接收键盘的输入
 bufferedreader stdin = new bufferedreader(new inputstreamreader(system.in));
 system.out.println("enter a line:");
 system.out.println(stdin.readline());
 //2. 从一个string对象中读取数据
 stringreader in2 = new stringreader(s2);
 int c;
 while((c = in2.read()) != -1)
 system.out.println((char)c);
 in2.close();
 //3. 从内存取出格式化输入
 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. 输出到文件
 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. 数据的存储和恢复
 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. 通过randomaccessfile操作文件
 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();
  }
 }

  关于代码的解释(以区为单位):

  1区中,当读取文件时,先把文件内容读到缓存中,当调用in.readline()时,再从缓存中以字符的方式读取数据(以下简称“缓存字节读取方式”)。

  1b区中,由于想以缓存字节读取方式从标准io(键盘)中读取数据,所以要先把标准io(system.in)转换成字符导向的stream,再进行bufferedreader封装。

  2区中,要以字符的形式从一个string对象中读取数据,所以要产生一个stringreader类型的stream。 

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