Java-IO

1. 流(Stream)的定义

Java中，一个可以读取字节的序列叫做输入流(Input Stream)，一个可以写入字节的序列叫做输出流(Output Stream)，分别在抽象类InputStream和OutputStream中进行了说明。由于以字节的形式处理Unicode编码不方便(Unicode编码占两个字节)，所以还专门针对Unicode编码提供字符读/写流，分别在抽象类Reader和Writer中进行了说明。

2. 完整的流结构

在C语言中，流的处理只需要一个FILE *类型，但在Java类库中，IO部分的内容是很庞大的，其设计者声称这样为用户提供了更丰富的选择，同时也减少程序的流使用错误。当然它涉及的领域很广泛：标准输入输出，文件的操作，网络上的数据流，字符串流，对象流，zip文件流等。主要包含以下几大类：

2.1. 对于字节流

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

Output 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

2.2. 对于字符流

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

Output 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

2.3. 两者之间的转换

InputStreamReader和OutputStreamReader能够将一个字节流转换成字符流.

3.过滤流的使用

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。
假如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，假如我们想实现“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。

3.1. 过滤的字节输入流

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  

3.2. 过滤的字符输入流

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

3.3 过滤的字节输出流

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

3.4. 过滤的字符输出流

1) BufferedWrite：与对应

2) PrintWrite：与对应

3.5 RandomAccessFile

可通过RandomAccessFile对象完成对文件的读写操作，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。可以直接跳到文件中指定的位置。

4. 使用示例

在InputStream/Reader，OutputStream/Writer中定义了完全向相同的端口，分别为

int read()

int read(char cbuf[])

int read(char cbuf[], int offset, int length)

int write()

int write(char cbuf[])

int write(char cbuf[], int offset, int length)

 

1. import java.io.*;    
2. public class TestIO    
3. {    
4.     public static void main(String[] args)    throws IOException    
5.     {    
6.         //1. 以行为单位从一个文件读取数据    
7.         BufferedReader in =new BufferedReader(new FileReader("F:\\nepalon\\TestIO.java"));    
8.         String s, s2 = new String();    
9.         while((s = in.readLine()) != null)    
10.             s2 += s + "\n";    
11.  
12.         //2. 接收键盘的输入    
13.         BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));    
14.         System.out.println("Enter a line:");    
15.         System.out.println(stdin.readLine());     
16.       
17.         //3. 从一个String对象中读取数据    
18.         StringReader in2 = new StringReader(s2);    
19.         int c;    
20.         while((c = in2.read()) != -1)    
21.             System.out.println((char)c);    
22.         in2.close();    
23.          
24.         //4. 从内存取出格式化输入    
25.         try    
26.         {    
27.             DataInputStream in3 = new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(s2.getBytes()));    
28.             while(true)    
29.                 System.out.println((char)in3.readByte());    
30.         }    
31.         catch(EOFException e)    
32.         {    
33.             System.out.println("End of stream");    
34.         }     
35.       
36.         //5. 输出到文件    
37.         try    
38.         {    
39.             BufferedReader in4 = new BufferedReader(new StringReader(s2));    
40.             PrintWriter out1 = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter("F:\\nepalon\\ TestIO.out")));    
41.             int lineCount = 1;    
42.             while((s = in4.readLine()) != null)    
43.                 out1.println(lineCount++ + "：" + s);    
44.             out1.close();    
45.             in4.close();    
46.         }    
47.         catch(EOFException ex)    
48.         {    
49.             System.out.println("End of stream");    
50.         }     
51.      
52.         //6. 数据的存储和恢复    
53.         try    
54.         {    
55.             DataOutputStream out2 = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("F:\\nepalon\\ Data.txt")));    
56.             out2.writeDouble(3.1415926);    
57.             out2.writeChars("\nThas was pi:writeChars\n");    
58.             out2.writeBytes("Thas was pi:writeByte\n");    
59.             out2.close();    
60.             DataInputStream in5 = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream("F:\\nepalon\\ Data.txt")));    
61.             BufferedReader in5br =new BufferedReader(new InputStreamReader(in5));    
62.             System.out.println(in5.readDouble());    
63.             System.out.println(in5br.readLine());    
64.             System.out.println(in5br.readLine());    
65.         }    
66.         catch(EOFException e)    
67.         {    
68.             System.out.println("End of stream");    
69.         }     
70.     
71.         //7. 通过RandomAccessFile操作文件    
72.          RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\rtest.dat", "rw");    
73.         for(int i=0; i<10; i++)    
74.             rf.writeDouble(i*1.414);    
75.         rf.close();    
76.         rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");    
77.         for(int i=0; i<10; i++)    
78.             System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());    
79.         rf.close();    
80.   
81.         rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "rw");    
82.         rf.seek(5*8);    
83.         rf.writeDouble(47.0001);    
84.         rf.close();    
85.   
86.         rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");    
87.         for(int i=0; i<10; i++)    
88.             System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());    
89.         rf.close();    
90.     
91.     }    
92. }

5. 图表目录