IO流
JAVA流式输入输出原理：可以想象成一根管道怼到文件上，另一端是我们程序，然后流的输入输出都是按照程序本身作为第一人称说明的。比如 input，对于我们程序来说就是有数据输入我们程序，output就是我们程序输出数据到文件等。对象不能搞错了，否则就南辕北辙了。
- 按数据流的方向分为：输入流和输出流
- 按处理数据单位不同分为：字节流和字符流（2个字节）
- 按功能不同分为：节点流和处理流
输入流和输出流
节点流和处理流
- 节点流为可以从一个特定的数据源（节点）读写数据（如：文件，内存）。
节点流可以简单的理解为：一根管道直接怼到文件上，进行数据的读写。
- 处理流是连接在已存在的节点流或处理流上的，通过读数据进行处理（过滤等）为程序提供更加强大的读写功能。
处理流可以简单的理解为：套在节点流管道的管子，可以对流过节点流的数据进行处理，过滤等操作。
InputStream 抽象类
- 继承自 InputStream的流都是用于向程序中输入数据，且数据的单位为字节。
- 继承自 InputStream的类有如下等：（加粗为节点流，未加粗为处理流）
FileInputStream
PipedInputStream
FilterInputStream
ByteArrayInputStream
SequenceInputStream
StringBufferInputStream
ObjectInputStream
OutputStream 抽象类
- 继承自 OutputStream的流都是用于从程序中输出数据，且数据的单位为字节。
- 继承自 OutputStream的类有如下等：（加粗为节点流，未加粗为处理流）
FileOutputStream
PipedOutputStream
FilterOutputStream
ByteArrayOutputStream
ObjectOutputStream
-
OutputStream 基本方法
void write(int b) throws IOException
void write(byte[] b) throws IOException
void write(byte[] b, int off, int len) throws IOException
void close() throws IOException
void flush() throws IOException // 在关闭输出流之前使用，将输出缓冲区的数据写到目的地
Reader
- 继承自 Reader 的流都是用于程序从外部读入数据，且数据的单位是字符（2个字节）。
- 如下为继承自Reader的流。（加粗为节点流，未加粗为处理流）
BufferedReader
CharArrayReader
InputStreamReader
FilterReader
PipedReader
StringReader
Writer
- 继承自 Writer的流都是用于程序向外部写入数据，且数据的单位是字符（2个字节）。
- 如下为继承自Writer的流。（加粗为节点流，未加粗为处理流）
BufferedWriter
CharArrayWriter
OutputStreamWriter
FilterWriter
PipedWriter
StringWriter
节点流类型
类型 字节流 字符流
File（文件） FileInputStream / FileOutputStream FileReader / FileWriter
Memory Array ByteArrayInputStream / ByteArrayOutputStream CharArrayReader / CharArrayWriter
Memory String -- StringReader / StringWriter
Pipe（管道） PipedInputStream / PipedOutputStream PipedReader / PipedWriter
举例1：FileInputStream
import java.io.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int b = 0;
long num = 0;
FileInputStream ln = null;
try {
ln = new FileInputStream("I:/Java/Demo/test.txt");
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("文件不存在！");
System.exit(-1);
}
try {
while ((b=ln.read()) != -1) {
System.out.print((char)b);
num++;
}
ln.close();
System.out.println();
System.out.println("共读出：" + num + "个字节。");
} catch (IOException e) {
System.out.println("文件读取失败！");
System.exit(-1);
}
}
}
举例2：FileOutputStream
import java.io.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int b = 0;
FileInputStream in = null;
FileOutputStream out = null;
try {
in = new FileInputStream("I:/Java/Demo/test.txt");
out = new FileOutputStream("I:/Java/Demo/newtest.txt");
while((b=in.read()) != -1) {
out.write(b);
}
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("文件不存在！");
System.exit(-1);
} catch (IOException e) {
System.out.println("文件复制失败！");
System.exit(-2);
}
System.out.println("文件复制成功！");
}
}
处理流类型
处理类型 字节流 字符流
Buffering BufferedInputStream/BufferedOutputStream BufferedReader/BufferedWriter
Filtering FilterInputStream/FilterOutputStream FilterReader/FilterWriter
Converting between bytes and character -- InputStreamReader/OutputStreamWriter
Object Serialization ObjectInputStream/ObjectOutputStream --
Data conversion DataInputStream/DataOutputStream --
Counting LineNumberInputStream LineNumberReader
Peeking ahead PushbackInputStream PushbackReader
Printing PrintStream PrintWriter
-
缓冲流套接在相应的节点流上，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。
BufferedReader / BufferedWriter / BufferedInputStream / BufferedOutputStream
- 缓冲流支持其父类的 mark 和 reset 方法。
- BufferedReader 提供了 readLine 方法用于读取一行字符串（以\r或者\n分割）
- BufferedWriter 提供了 newLine 用于写入一个行分隔符。
对于输出的缓冲流，写出的数据会先在内存中缓存，使用 flush 方法将会使内存中的数据立刻写出。
举例1：
import java.io.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
int b = 0;
FileInputStream in = null;
BufferedInputStream bin = null;
try {
in = new FileInputStream("I:/Java/Demo/test.txt");
bin = new BufferedInputStream(in);
bin.mark(100);
for(int i=0; (i<=10)&&(b=bin.read()) != -1; i++) {
System.out.print((char)b);
}
bin.reset();
System.out.println();
for(int i=0; (i<=10)&&(b=bin.read()) != -1; i++) {
System.out.print((char)b);
}
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("文件不存在！");
System.exit(-1);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
举例2：
import java.io.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String s = null;
try {
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("I:/Java/Demo/test.txt"));
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("I:/Java/Demo/test.txt"));
for(int i=0; i<100; i++) {
s = Double.toString(Math.random());
bw.write(s);
bw.newLine();
}
bw.flush();
while((s=br.readLine()) != null) {
System.out.println(s);
}
bw.close();
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//0.7365309652822098
//0.577186775602007
//0.11736466966949166
//0.2998096440959087
//0.23859539950503672
//...
- InputStreamReader 和 OutputStreamWriter 用于字节数据到字符数据之间的转换。
- InputStreamReader 需要和 InputStream 套接。
- OutputStreamWriter 需要和 OutputStream 套接。
- 转换流在构造时可以指定其编码结合，例如： InputStream is = new InputStreamReader(System.in, "ISO8859_1")
举例1：
import java.io.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("I:/Java/Demo/test.txt"));
osw.write("1234567890");
System.out.println(osw.getEncoding());
osw.flush();
osw.close();
osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("I:/Java/Demo/test.txt", true), "ISO8859_1");
osw.write("abcdefghijklmn");
System.out.println(osw.getEncoding());
osw.flush();
osw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
举例2：
import java.io.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
try {
String s = null;
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
while((s = br.readLine()) != null) {
if(s.equalsIgnoreCase("exit")) {
break;
}
System.out.println(s);
}
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
- DataInputStream 和 DataOutputStream 分别继承自 InputStream 和 OutputStream，它属于处理流，需要分别套接在 InputStream 和 OutputStream 类型的节点流上。
- DataInputStream 和 DataOutputStream 提供了可以存取与机器无关的 Java 原始类型数据（如：int，double 等）的方法。
- DataInputStream 和 DataOutputStream 的构造方法为：
DataInputStream (InputStream in)
DataOutputStream (OutputStream out)
数据流的作用？
比如，我们如何存储一个很大的数到文件？我们之前的方法是将其转换成字符串存储，可不可以直接存储呢？数据流可以。它提供了很多方法用于存储基础数据类型的数据，参看 API 文档。
举例1：
import java.io.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); // 在内存自动生成一个 Byte[] 数组
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(baos);
try {
dos.writeDouble(Math.random());
dos.writeBoolean(true);
ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
System.out.println(bais.available());
DataInputStream dis = new DataInputStream(bais);
System.out.println(dis.readDouble());
System.out.println(dis.readBoolean());
dos.close();
dis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
问题：我们写一个 double，写一个boolean写到哪里了呢？
其实，在我们 ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); 的时候，就在内存中开辟了一块空间，用来将程序要写入的数据写到这片内存中。
还有，在读数据的时候，由于这片内存的分配是按照队列的方式分配的，所以先写进去的数据要先读出来，如果如上面程序那样，先读boolean的话，就会读取到double 8个字节的第一个字节上，切记！
- PrintWriter 和 PrintStream 都属于输出流，分别针对与字符和字节。
- PrintWriter 和 PrintStream 提供了重载的 print println 方法用于多种数据类型的输出。
- PrintWriter 和 PrintStream 的输出操作不会抛出异常，用户通过检测错误状态获取错误信息。
-
PrintWriter 和 PrintStream 有自动 flush 功能。
PrintWriter(PrintWriter out)
PrintWriter(Writer out, boolean autoFlush)
PrintWriter(OutputStream out)
PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush)
PrintStream(OutputStream out)
PrintStream(OutputStream out, boolean autoFlush)
举例1：
import java.io.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
PrintStream ps = null;
try {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("I:\\Java\\Demo\\test.txt");
ps = new PrintStream(fos);
if(null != ps) {
System.setOut(ps);
}
for(int i=0; i<60000; i++) {
System.out.print((char)i + " ");
if(i%50 == 0) {
System.out.println();
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
将输出打印语句重定向到 test.txt 文件中。
举例2：
import java.io.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String filename = args[0];
if (filename != null) {
list(filename, System.out);
}
}
public static void list(String f, PrintStream fs) {
try {
String s = null;
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(f));
while ((s = br.readLine()) != null) {
fs.println(s);
}
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
将 args[0] 所写的文件名对应的文件打印到终端。
举例3：
import java.io.*;
import java.util.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
String s = null;
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
try {
FileWriter fw = new FileWriter("I:/Java/Demo/log.txt", true);
PrintWriter log = new PrintWriter(fw);
while((s=br.readLine()) != null) {
if(s.equalsIgnoreCase("exit")) {
break;
}
System.out.println(s);
log.println("------");
log.println(s);
log.flush(); // 可以省略
}
log.println("--- " + new Date() + " ---");
log.flush(); // 可以省略
log.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
将从终端输入的内容作为 log 写到 log.txt 文件里面。
Object 流的作用：当我们存储一个元素的时候，（比如在画图软件上画了一个圆）我们的圆有很多属性，原点位置，半径大小，颜色，粗细等，既然每一个属性都需要存储，而且这些属性都在一个 Object 对象里面，那么我们为什么不直接写整个 Object呢？（这叫序列化。）
注意：当你 new 一个 Object 的时候，不单单只有你的属性，还有一些比如 Object的版本号，this，super 等。
举例：
import java.io.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
TmpClass tm = new TmpClass();
tm.a =10;
tm.d = false;
try {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("I:/Java/Demo/text.txt");
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
oos.writeObject(tm);
oos.flush();
oos.close();
FileInputStream fis = new FileInputStream("I:/Java/Demo/text.txt");
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
TmpClass t = (TmpClass) ois.readObject();
System.out.println(t.a + " " + t.b + " " + t.c + " " + t.d);
} catch (ClassNotFoundException c) {
System.out.println("读取文件失败");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class TmpClass implements Serializable {
int a = 1;
int b = 2;
double c = 3.0;
boolean d = true;
}
- 可以被序列化的，如果想把一个类的对象，写到硬盘或者网络，想把这个对象序列化成一个字节流的话，必须要实现这个接口。
- 这个接口没有任何方法，是一个空接口，是一个标记性接口，它只是给编译器看的，编译器看到后就知道这个类的对象时可以被序列化的，是可以整个写入文件的。
-
使用方法，修饰成员变量。
class TmpClass implements Serializable {
int a = 1;
int b = 2;
tansient double c = 3.0;
boolean d = true;
}
transient 表示透明的意思，就是说在一个类的对象序列化的时候不予考虑，就是将这个类的对象写入文件的时候，不写这个被transient 修饰的成员变量，那么我们再读出来的时候就是默认值（如上，c 读出来的时候是 0.0）
- 可以理解为个性化的 Serializable 接口，externalizable 接口是继承 Serializable 接口得到的，相当于自己控制序列化的过程。（了解就好）
总结
- 本章复习方法：把所有的名字，关键字写到一张纸上，每天看看想想自己，给朕看半个时辰。—— 康熙
