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Java的IO流知识点有哪些

这篇文章主要介绍“Java的IO流知识点有哪些”，在日常操作中，相信很多人在Java的IO流知识点有哪些问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”Java的IO流知识点有哪些”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！

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分类一：按操作方式（类结构）

  • 字节流和字符流：

    • 字节流：以字节为单位，每次次读入或读出是8位数据。可以读任何类型数据。

    • 字符流：以字符为单位，每次次读入或读出是16位数据。其只能读取字符类型数据。

  • 输出流和输入流：

    • 输出流：从内存读出到文件。只能进行写操作。

    • 输入流：从文件读入到内存。只能进行读操作。

注意：这里的出和入，都是相对于系统内存而言的。

  • 节点流和处理流：

    • 节点流：直接与数据源相连，读入或读出。

    • 处理流：与节点流一块使用，在节点流的基础上，再套接一层，套接在节点流上的就是处理流。

为什么要有处理流？直接使用节点流，读写不方便，为了更快的读写文件，才有了处理流。

按操作方式分类结构图：

根据以上分类，以及jdk的说明，我们可以画出更详细的类结构图，如下：

Java的IO流知识点有哪些

分类说明

  • 1. 输入字节流InputStream：
    输入字节流的继承图可见上图，可以看出：

    • FileInputStream： 是三种基本的介质流，它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。

    • ByteArrayInputStream：

    • PipedInputStream： 是从与其它线程共用的管道中读取数据。PipedInputStream的一个实例要和PipedOutputStream的一个实例共同使用，共同完成管道的读取写入操作。主要用于线程操作。

    • ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子类都是装饰流（装饰器模式的主角）

  • 2. 输出字节流OutputStream：
    输出字节流的继承图可见上图，可以看出：

    • FIleOutputStream：是两种基本的介质流

    • ByteArrayOutputStream： 是两种基本的介质流，它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。

    • PipedOutputStream：是向与其它线程共用的管道中写入数据。

    • ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子类都是装饰流。

字节流的输入和输出对照图：

Java的IO流知识点有哪些

  • 3. 字符输入流Reader：
    在上面的继承关系图中可以看出：

    • FileReader：

    • PipedReader：是从与其它线程共用的管道中读取数据

    • CharArrayReader：

    • CharReader、StringReader 是两种基本的介质流，它们分别将Char 数组、String中读取数据。

    • BufferedReader 很明显就是一个装饰器，它和其子类负责装饰其它Reader 对象。

    • FilterReader 是所有自定义具体装饰流的父类，其子类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，它将字节流转变为字符流。FileReader 可以说是一个达到此功能、常用的工具类，在其源代码中明显使用了将FileInputStream 转变为Reader 的方法。我们可以从这个类中得到一定的技巧。Reader 中各个类的用途和使用方法基本和InputStream 中的类使用一致。后面会有Reader 与InputStream 的对应关系。

  • 4. 字符输出流Writer：
    在上面的关系图中可以看出：

    • FileWriter:

    • PipedWriter:是向与其它线程共用的管道中写入数据

    • CharArrayWriter:

    • CharArrayWriter、StringWriter 是两种基本的介质流，它们分别向Char 数组、String 中写入数据。

    • BufferedWriter 是一个装饰器，为Writer 提供缓冲功能。

    • PrintWriter 和PrintStream 极其类似，功能和使用也非常相似。

    • OutputStreamWriter： 是OutputStream 到Writer 转换的桥梁，它的子类FileWriter 其实就是一个实现此功能的具体类（具体可以研究一SourceCode）。功能和使用和OutputStream 极其类似，后面会有它们的对应图。

字符流的输入和输出对照图：

Java的IO流知识点有哪些

  • 5. 字符流与字节流转换

    • 转换流的特点：

  1. 其是字符流和字节流之间的桥梁；

  2. 可对读取到的字节数据经过指定编码转换成字符；

  3. 可对读取到的字符数据经过指定编码转换成字节；

  • 何时使用转换流？

  1. 当字节和字符之间有转换动作时；

  2. 流操作的数据需要编码或解码时。

  • 具体的实现：

InputStreamReader:输入流转到读流；

String fileName= "d:"+File.separator+"hello.txt";
File file=new File(fileName);
Writer out=new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file));
out.write("hello");
out.close();

OutputStreamWriter:输出流转到写流；

String fileName= "d:"+File.separator+"hello.txt";
File file=new File(fileName);
Reader read=new InputStreamReader(new FileInputStream(file));
char[] b=new char[100];
int len=read.read(b);
System.out.println(new String(b,0,len));
read.close();
这两个流对象是字符体系中的成员，它们有转换作用，本身又是字符流，所以在构造的时候需要传入字节流对象进来。

分类二：按操作对象

按操作对象分类结构图：

Java的IO流知识点有哪些

分类说明：

  • 对文件进行操作（节点流）：

    • FileInputStream（字节输入流），

    • FileOutputStream（字节输出流），

    • FileReader（字符输入流），

    • FileWriter（字符输出流）

  • 对管道进行操作（节点流）：

    • PipedInputStream（字节输入流）,

    • PipedOutStream（字节输出流），

    • PipedReader（字符输入流），

    • PipedWriter（字符输出流）。
      PipedInputStream的一个实例要和PipedOutputStream的一个实例共同使用，共同完成管道的读取写入操作。主要用于线程操作。

  • 字节/字符数组流（节点流）：

    • ByteArrayInputStream，

    • ByteArrayOutputStream，

    • CharArrayReader，

    • CharArrayWriter；
      是在内存中开辟了一个字节或字符数组。

除了上述三种是节点流，其他都是处理流，需要跟节点流配合使用。

  • Buffered缓冲流（处理流）：

    • BufferedInputStream，

    • BufferedOutputStream，

    • BufferedReader,

    • BufferedWriter,
      是带缓冲区的处理流，缓冲区的作用的主要目的是：避免每次和硬盘打交道，提高数据访问的效率。

  • 转化流（处理流）：

    • InputStreamReader：把字节转化成字符；

    • OutputStreamWriter：把字节转化成字符。

  • 基本类型数据流（处理流）：用于操作基本数据类型值。

    • DataInputStream，

    • DataOutputStream。
      因为平时若是我们输出一个8个字节的long类型或4个字节的float类型，那怎么办呢？可以一个字节一个字节输出，也可以把转换成字符串输出，但是这样转换费时间，若是直接输出该多好啊，因此这个数据流就解决了我们输出数据类型的困难。数据流可以直接输出float类型或long类型，提高了数据读写的效率。

  • 打印流（处理流）：

    • PrintStream，

    • PrintWriter，
      一般是打印到控制台，可以进行控制打印的地方。

  • 对象流（处理流）：

    • ObjectInputStream，对象反序列化；

    • ObjectOutputStream，对象序列化；
      把封装的对象直接输出，而不是一个个在转换成字符串再输出。

  • 合并流（处理流）：

    • SequenceInputStream：可以认为是一个工具类，将两个或者多个输入流当成一个输入流依次读取。

典型使用案例

  • 1. 复制文件：

/**
 * 复制文件:一边读，一边写
 */
class hello {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        if (args.length != 2) {
            System.out.println("命令行参数输入有误，请检查");
            System.exit(1);
        }
        File file1 = new File(args[0]);
        File file2 = new File(args[1]);

        if (!file1.exists()) {
            System.out.println("被复制的文件不存在");
            System.exit(1);
        }
        InputStream input = new FileInputStream(file1);
        OutputStream output = new FileOutputStream(file2);
        if ((input != null) && (output != null)) {
            int temp = 0;
            while ((temp = input.read()) != (-1)) {
                output.write(temp);
            }
        }
        input.close();
        output.close();
    }
}

  • 说明：

    • 流在使用结束后，一定要执行关闭操作，即调用close( )方法。

    • FileInputStream.read()：
      这个方法是对这个流一个一个字节的读，返回的结果就是这个字节的int表示方式；
      当已经没有内容时，返回的结果为-1；

    • FileOutputStream.write()：
      将内容写到文件。

  • 2. 不使用FIle，将流中的字符转换大写小：

 public static void main(String[] args) throws IOException {
        String str = "ROLLENHOLT";
        ByteArrayInputStream input = new ByteArrayInputStream(str.getBytes());
        ByteArrayOutputStream output = new ByteArrayOutputStream();
        int temp = 0;
        while ((temp = input.read()) != -1) {
            char ch = (char) temp;
            output.write(Character.toLowerCase(ch));
        }
        String outStr = output.toString();
        input.close();
        output.close();
        System.out.println(outStr);
    }

  • 说明：

    • 流在使用结束后，一定要执行关闭操作，即调用close( )方法。

  • 3. 使用管道流在多个线程间通信：

/**
 * 消息发送类
 * */
class Send implements Runnable {
    private PipedOutputStream out = null;

    public Send() {
        out = new PipedOutputStream();
    }

    public PipedOutputStream getOut() {
        return this.out;
    }

    public void run() {
        String message = "hello , Rollen";
        try {
            out.write(message.getBytes());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            out.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

/**
 * 接受消息类
 */
class Recive implements Runnable {
    private PipedInputStream input = null;

    public Recive() {
        this.input = new PipedInputStream();
    }

    public PipedInputStream getInput() {
        return this.input;
    }

    public void run() {
        byte[] b = new byte[1000];
        int len = 0;
        try {
            len = this.input.read(b);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        try {
            input.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("接受的内容为 " + (new String(b, 0, len)));
    }
}

/**
 * 测试类
 */
class hello {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Send send = new Send();
        Recive recive = new Recive();
        try {
            //管道连接
            send.getOut().connect(recive.getInput());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        new Thread(send).start();
        new Thread(recive).start();
    }
}

  • 4. 使用缓冲区从键盘上读入内容：

public static void main(String[] args) throws IOException {

        BufferedReader buf = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(System.in));
        String str = null;
        System.out.println("请输入内容");
        try{
            str = buf.readLine();
        }catch(IOException e){
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("你输入的内容是：" + str);
    }

  • 5. 将系统输出定向到文件：

public static void main(String[] args) throws IOException {
    File file = new File("/Users/liuluming/Documents/hello.txt");
    // 此刻直接输出到屏幕
    System.out.println("hello");
    try {
        System.setOut(new PrintStream(new FileOutputStream(file)));
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    System.out.println("这些内容在文件中才能看到哦！");
}

其他类：File

File类是对文件系统中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，包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名，判断指定文件是否存在、获得当前目录中的文件列表，创建、删除文件和目录等方法。

其他类：RandomAccessFile

该对象并不是流体系中的一员，其封装了字节流，同时还封装了一个缓冲区（字符数组），通过内部的指针来操作字符数组中的数据。 该对象特点：

  1. 该对象只能操作文件，所以构造函数接收两种类型的参数：a.字符串文件路径；b.File对象。

  2. 该对象既可以对文件进行读操作，也能进行写操作，在进行对象实例化时可指定操作模式(r,rw)。

注意：
该对象在实例化时，如果要操作的文件不存在，会自动创建；如果文件存在，写数据未指定位置，会从头开始写，即覆盖原有的内容。 可以用于多线程下载或多个线程同时写数据到文件

到此，关于“Java的IO流知识点有哪些”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注创新互联网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！


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