Java的I/O系统中的输入输出流为我们进行开发提供了很多便利,利用其强大的封装性,通过各种组合能够实现多种多样的功能。但是Java提供了很多输入输出流类,在概念和使用上有很多相似之处,所以给很多开发者带来了困扰,何时应该用何种输入输出流类成为一个问题。

以下即是Java输入输出流类的介绍,并附有实例说明,对各个类的用法都有简要分析。

输入输出流类介绍

      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: 以字节为导向的stream和以Unicode字符为导向的stream。

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.为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)   DataOutputStream: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BufferedOutStream对应 
       2)   PrintWrite:与PrintStream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

输入输出流应用实例

      下面在main函数中给出6个代码段,说明各个输入输出流类的使用方法,并在代码段后有相应注释说明。

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();
// 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. 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());
// 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. 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();
// 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。 //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 ");
}
// 对String对象s2读取数据时,先把对象中的数据存入缓存中,再从缓冲中进行读取;对TestIO.out文件进行操作时,先把格式化后的信息输出到缓存中,再把缓存中的信息输出到文件中。 //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 ");
}
// 对Data.txt文件进行输出时,是先把基本类型的数据输出屋缓存中,再把缓存中的数据输出到文件中;对文件进行读取操作时,先把文件中的数据读取到缓存中,再从缓存中以基本类型的形式进行读取。注意in5.readDouble()这一行。因为写入第一个writeDouble(),所以为了正确显示。也要以基本类型的形式进行读取。 //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();
}
}

看了以上详解说明,是不是对Java输入输出流类的概念有了更清晰的认识,对它们的使用也更得心应手了呢?

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