Java中的输入和输出流

- 日理万妓 2023-02-19 06:24 16阅读 0赞

### Java中的IO流归纳总结 ###

*  Java IO流基本概念
 *  Java IO流结构
 *  Java IO流分类
 *   *   *  字节流和字符流
         *  输入流和输出流
 *  Java IO流对象
 *   *   *  输入字节流-InputStream
         *  输出字节流-OutputStream
         *  字节流的输入和输出的对应关系
         *  字符输入流-Reader
         *  字符输出流-Writer
         *  字符流的输入和输出的对应关系
         *  字符流和字节流的转换
         *  File类
         *  RandomAccessFile类

# Java IO流基本概念 #

*  **流的基本概念:**
    
     *  流是一组**有顺序**的,**有起点和终点**的**字节集合**,是对**数据传输的总称或抽象**
     *  **数据在设备间的传输**称为流
 *  **流的本质是数据传输:**
    
     *  根据数据传输的特性将流抽象为各种类,方便更直观地进行数据操作

# Java IO流结构 #

*  **Java中的IO流结构:**  
    ![\-][-]
 *  **Java中的常用的IO流操作相关的类:**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>类</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><strong>File</strong></td> 
   <td>文件类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>RandomAccessFile</strong></td> 
   <td>随机存取文件类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>InputStream</strong></td> 
   <td>字节输入流</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>OutputStream</strong></td> 
   <td>字节输入流</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>Reader</strong></td> 
   <td>字符输入流</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><strong>Writer</strong></td> 
   <td>字符输出流</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# Java IO流分类 #

*  根据**处理数据类型**的不同分为:
    
     *  **字符流**
     *  **字节流**
 *  根据**数据流向**的不同分为:
    
     *  **输入流**
     *  **输出流**

### 字节流和字符流 ###

*  **字符流:** 根据数据编码的不同,对字符进行高效操作的流对象
 *  **字符流的本质:** 基于字节流读取时,查询指定的码表
 *  **字节流和字符流的区别:**
    
     *  **读写单位不同:**
        
         *  字节流以**8 bit**的字节为单位
         *  字符流以字符为单位,根据码表映射字符,一次可能读多个字节
     *  **处理对象不同:**
        
         *  字节流可以处理所有类型的数据
         *  字符流只能处理字符流类型的数据
 *  **结论:**
    
     *  **只要处理纯文本数据,优先考虑使用字符流**
     *  **处理纯文本以外的数据使用字节流**

### 输入流和输出流 ###

*  **要根据待传输数据的不同特性使用不同的流:**
    
     *  **输入流**只能进行**读操作**
     *  **输出流**只能进行**写操作**

# Java IO流对象 #

### 输入字节流-InputStream ###

*  **InputStream:**
    
     *  是一个抽象类
     *  所有的输入字节流的父类
 *  **InputStream三种基本的介质流:**
    
     *  **ByteArrayInputStream:** 从Byte数组中读取数据
     *  **StringBufferInputStream:** 从StringBuffer中读取数据
     *  **FileInputStream:** 从本地文件中读取数据
 *  **PipedInputStream:** 从与其余线程共用的管道中读取数据
 *  **装饰流:** 装饰器模式中的重要角色
    
     *  **ObjectInputStream**和所有**FileInputStream**的子类都是装饰流

### 输出字节流-OutputStream ###

*  **OutputStream:**
    
     *  是一个抽象类
     *  是所有输出字节流的父类
 *  **OutputStream两种基本的介质流:**
    
     *  **ByteArrayOutputStream:** 向Byte数组中写入数据
     *  **FileOutputStream:** 向本地文件中写入数据
 *  **PipedOutputStream:** 向其余线程共用的管道中写入数据
 *  **装饰流:** 装饰模式中的重要角色
    
     *  **ObjectOutputStream**和所有**FileOutputStream**的子类都是装饰流

### 字节流的输入和输出的对应关系 ###

![在这里插入图片描述][format_png_pic_center]  
蓝色的为主要的对应部分  
红色的为不对应部分  
紫色的虚线部分代表这些流一般要搭配使用

*  Java中的IO流是极其对称的,特殊的几个类如下:
    
     *  **LineNumberInputStream:**
        
         *  主要完成从流中读取数据时,会得到相应的行号
         *  分行的时机以及分行的位置是由该类主动确定的,并不是在原始中有这样一个行号
         *  在输出部分没有对应的部分,可以自定义建立一个LineNumberOutputStream,在最初写入时会有一个基准的行号,以后每次遇到换行时会在下一行添加一个行号
     *  **PushbackInputStream:**
        
         *  主要完成查看最后一个字节,如果不符合要求就放入缓冲区
         *  主要应用在编译器的语法,词法分析部分
         *  输出部分的BufferedOutputStream几乎实现相近的功能
     *  **SequenceInputStream:**
        
         *  一个工具类.将两个或者多个输入流当成一个输入流一次读取
         *  完全可以从IO包中去除,完全不会影响IO包结构,基于装饰器Decorator模式
     *  **PrintStream:**
        
         *  一个辅助工具.主要可以向其余输出流或者FileInputStream写入数据
         *  本身内部实现是带缓冲的
         *  本质上是对其余流的综合运用的一个工具

### 字符输入流-Reader ###

*  **Reader:**
    
     *  是一个抽象类
     *  所有输入字符流的父类
 *  **Reader两种基本的介质流:**
    
     *  **CharReader:** 从Char数组中读取数据
     *  **StringReader:** 从String中读取数据
 *  **BufferedReader:** 是一个装饰器,和本身的子类负责装饰Reader对象,提供缓冲功能
 *  **FilterReader:**
    
     *  所有自定义具体装饰流的父类
     *  子类PushbackReader对Reader对象进行装饰,会增加一个行号
 *  **InputStreamReader:**
    
     *  是一个连接字节流和字符流的桥梁,将字节流转变为字符流
     *  子类FileReader是一个连接字节流和字符流,将字节流转变为字符流常用的工具类.使用了将FileInputStream转变为Reader的方法
 *  Reader中的各个类的用途和使用方法基本和InputStream中的类使用一致

### 字符输出流-Writer ###

*  **Writer:**
    
     *  是一个抽象类
     *  所有输出字符流的父类
 *  **Writer两种基本的介质流:**
    
     *  **CharArrayWriter:** 向Char数组中写入数据
     *  **StringArrayWriter:** 向String中写入数据
 *  **PipedWriter:** 向其余线程共用的管道中写入数据
 *  **BufferedWriter:** 是一个装饰器,为Writer提供缓冲功能
 *  **PrintWriter:**
    
     *  PrintWriter和PrintStream极其相似
     *  一个辅助工具.主要可以向其余输出流或者FileReader写入数据
     *  内部实现是带缓冲的
     *  本质上是对其余流的综合运用的一个工具
 *  **OutputStreamWriter:**
    
     *  是OutputStream到Writer转换的桥梁
     *  子类FileWriter就是一个实现该功能的具体类
 *  Writer的各个类的用途和使用方法基本和OutputStream中的类使用一致

### 字符流的输入和输出的对应关系 ###

![在这里插入图片描述][format_png_pic_center 1]

### 字符流和字节流的转换 ###

*  **转换流的特点:**
    
     *  转换流是字符流和字节流之间的桥梁
     *  转换流可以对读取到的字节数据经过指定编码转换成字符
     *  转换流可以对读取到的字符数据经过指定编码转换成字节
 *  **转换流的使用场景:**
    
     *  当字节和字符之间有转换动作时
     *  流操作的数据需要编码或者解码时
 *  **转换流的具体对象体现:**
    
     *  **InputStreamReader:** 字节到字符的桥梁
     *  **OutputStreamWriter:** 字符到字节的桥梁
        
         *  这两个流对象是字符体系中的成员,具有转换作用
         *  这两个流对象本身又是字符流,所以在构造时需要传入字节流对象

### File类 ###

*  **File类:**
    
     *  **对文件系统中的文件以及文件夹进行封装的对象,可以通过对象的思想来操作文件和文件夹**
     *  **File类保存文件或目录的各种元数据信息:**
        
         *  文件名
         *  文件长度
         *  最后修改时间
         *  是否可读
     *  **File类中包括对文件和文件夹的操作方法:**
        
         *  获取当前文件的路径名
         *  判断指定文件是否存在
         *  获取当前目录中的文件列表
         *  创建,删除文件和目录

### RandomAccessFile类 ###

*  **RandomAccessFile:**
    
     *  RandomAccessFile类并不是流体系的组成部分
     *  RandomAccessFile封装了字节流,同时还封装了一个缓冲区,缓冲区是一个字符数组,通过内部指针来操作字符数组中的数据
 *  **RandomAccessFile类的特点:**
    
     *  **只能操作文件.** 所以构造函数接收两种类型的参数:
        
         *  **字符串文件路径**
         *  **File对象**
     *  既可以对文件进行**读操作,** 也可以进行**写操作.** 在进行对象实例化时可指定操作模式
        
         *  **r**
         *  **rw**
 *  **RandomAccessFile实例化:**
    
     *  实例化时,如果操作的文件不存在,会自动创建
     *  如果文件存在,写数据未指定位置,默认会从头开始写,这样就会覆盖原有的内容
     *  可用于多线程下多个线程同时写数据到文件

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