Java輸入輸出流 2

6. Java.IO流類庫

1. io流的四個基本類

      java.io包中包含了流式I/O所須要的全部類。在java.io包中有四個基本類：InputStream、OutputStream及Reader、Writer類，它們分別處理字節流和字符流：

基本數據流的I/O

輸入/輸出	字節流	字符流
輸入流	Inputstream	Reader
輸出流	OutputStream	Writer

     Java中其餘多種多樣變化的流均是由它們派生出來的:

      JDK1.4版本開始引入了新I/O類庫，它位於java.nio包中，新I/O類庫利用通道和緩衝區等來提升I/O操做的效率。

      在java.io包中， java.io.InputStream 表示字節輸入流， java.io.OutputStream表示字節輸出流，處於java.io包最頂層。這兩個類均爲抽象類，也就是說它們不能被實例化，必須生成子類以後才能實現必定的功能。

1. io流的具體分類

1、按I/O類型來整體分類：

     1. Memory 1）從/向內存數組讀寫數據: CharArrayReader、 CharArrayWriter、ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream
                   2）從/向內存字符串讀寫數據 StringReader、StringWriter、StringBufferInputStream
     2.Pipe管道  實現管道的輸入和輸出（進程間通訊）: PipedReader、PipedWriter、PipedInputStream、PipedOutputStream
     3.File 文件流。對文件進行讀、寫操做 ：FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutputStream
     4. ObjectSerialization 對象輸入、輸出 ：ObjectInputStream、ObjectOutputStream
     5.DataConversion數據流 按基本數據類型讀、寫（處理的數據是Java的基本類型（如布爾型，字節，整數和浮點數））：DataInputStream、DataOutputStream
     6.Printing 包含方便的打印方法 ：PrintWriter、PrintStream
     7.Buffering緩衝  在讀入或寫出時，對數據進行緩存，以減小I/O的次數：BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream
     8.Filtering 濾流，在數據進行讀或寫時進行過濾：FilterReader、FilterWriter、FilterInputStream、FilterOutputStream過
     9.Concatenation合併輸入 把多個輸入流鏈接成一個輸入流 ：SequenceInputStream 
    10.Counting計數  在讀入數據時對行記數 ：LineNumberReader、LineNumberInputStream
    11.Peeking Ahead 經過緩存機制，進行預讀 ：PushbackReader、PushbackInputStream
    12.Converting between Bytes and Characters 按照必定的編碼/解碼標準將字節流轉換爲字符流，或進行反向轉換（Stream到Reader,Writer的轉換類）：InputStreamReader、OutputStreamWriter

二、按數據來源（去向）分類： 
一、File（文件）： FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter 
二、byte[]：ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream 
三、Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter 
四、String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter 

五、網絡數據流：InputStream, OutputStream, Reader, Writer 

7. 字節流InputStream/OutputStream

 1. InputStream抽象類 

      InputStream 爲字節輸入流，它自己爲一個抽象類，必須依靠其子類實現各類功能，此抽象類是表示字節輸入流的全部類的超類。 繼承自InputStream  的流都是向程序中輸入數據的，且數據單位爲字節（8bit）；

InputStream是輸入字節數據用的類，因此InputStream類提供了3種重載的read方法.Inputstream類中的經常使用方法： 
　　（1） public abstract int read( )：讀取一個byte的數據，返回值是高位補0的int類型值。若返回值=-1說明沒有讀取到任何字節讀取工做結束。
　　（2） public int read(byte b[ ])：讀取b.length個字節的數據放到b數組中。返回值是讀取的字節數。該方法其實是調用下一個方法實現的 
　　（3） public int read(byte b[ ], int off, int len)：從輸入流中最多讀取len個字節的數據，存放到偏移量爲off的b數組中。 
　　（4） public int available( )：返回輸入流中能夠讀取的字節數。注意：若輸入阻塞，當前線程將被掛起，若是InputStream對象調用這個方法的話，它只會返回0，這個方法必須由繼承InputStream類的子類對象調用纔有用， 
　　（5） public long skip(long n)：忽略輸入流中的n個字節，返回值是實際忽略的字節數, 跳過一些字節來讀取 
　　（6） public int close( ) ：咱們在使用完後，必須對咱們打開的流進行關閉. 

         主要的子類：

        

         1） FileInputStream把一個文件做爲InputStream，實現對文件的讀取操做     
　　  2） ByteArrayInputStream：把內存中的一個緩衝區做爲InputStream使用 
　　  3） StringBufferInputStream：把一個String對象做爲InputStream 
　　  4） PipedInputStream：實現了pipe的概念，主要在線程中使用 
　　  5） SequenceInputStream：把多個InputStream合併爲一個InputStream 

2．OutputStream抽象類 

　　OutputStream提供了3個write方法來作數據的輸出，這個是和InputStream是相對應的。 
　　1. public void write(byte b[ ])：將參數b中的字節寫到輸出流。 
　　2. public void write(byte b[ ], int off, int len) ：將參數b的從偏移量off開始的len個字節寫到輸出流。 
　　3. public abstract void write(int b) ：先將int轉換爲byte類型，把低字節寫入到輸出流中。 
　　4. public void flush( ) : 將數據緩衝區中數據所有輸出，並清空緩衝區。 
　　5. public void close( ) : 關閉輸出流並釋放與流相關的系統資源。 

       主要的子類：

        

      1) ByteArrayOutputStream：把信息存入內存中的一個緩衝區中 
      2) FileOutputStream：把信息存入文件中 
      3) PipedOutputStream：實現了pipe的概念，主要在線程中使用 
      4) SequenceOutputStream：把多個OutStream合併爲一個OutStream 

流結束的判斷：方法read()的返回值爲-1時；readLine()的返回值爲null時。

3. 文件輸入流： FileInputStream類

      FileInputStream可使用read()方法一次讀入一個字節，並以int類型返回，或者是使用read()方法時讀入至一個byte數組，byte數組的元素有多少個，就讀入多少個字節。在將整個文件讀取完成或寫入完畢的過程當中，這麼一個byte數組一般被看成緩衝區，由於這麼一個byte數組一般扮演承接數據的中間角色。

做用：以文件做爲數據輸入源的數據流。或者說是打開文件，從文件讀數據到內存的類。
使用方法(1)    
   File  fin=new File("d:/abc.txt"); 
  FileInputStream in=new FileInputStream( fin);

使用方法(2)
   FileInputStream  in=new  FileInputStream(「d: /abc.txt」);

程序舉例：
將InputFromFile.java的程序的內容顯示在顯示器上

1. import java.io.IOException;  
   import java.io.FileInputStream;  
   
   public class TestFile {  
       public static void main(String args[]) throws IOException {  
           try{      
                  FileInputStream rf=new   FileInputStream("InputFromFile.java");  
                  int n=512;   byte  buffer[]=new  byte[n];     
                  while((rf.read(buffer,0,n)!=-1)&&(n>0)){  
                      System.out.println(new String(buffer) );  
                   }  
                   System.out.println();  
                   rf.close();  
           } catch(IOException  IOe){        
                 System.out.println(IOe.toString());  
           }  
     
       }  
     
   }

4.文件輸出流:FileOutputStream類

　  做用：用來處理以文件做爲數據輸出目的數據流；或者說是從內存區讀數據入文件

      FileOutputStream類用來處理以文件做爲數據輸出目的數據流；一個表示文件名的字符串，也能夠是File或FileDescriptor對象。 
　　建立一個文件流對象有兩種方法： 
　　方式1： 
　　 File   f=new  File (「d:/myjava/write.txt ");
        FileOutputStream  out= new FileOutputStream (f);
　　方式2： 
　　FileOutputStream out=new FileOutputStream(「d:/myjava/write.txt "); 
　　方式3：構造函數將 FileDescriptor()對象做爲其參數。 
　　FileDescriptor() fd=new FileDescriptor(); 
　　FileOutputStream f2=new FileOutputStream(fd); 
　　方式4：構造函數將文件名做爲其第一參數，將布爾值做爲第二參數。 
　　FileOutputStream f=new FileOutputStream("d:/abc.txt",true); 
　　注意： （1）文件中寫數據時，若文件已經存在，則覆蓋存在的文件；（2）的讀/寫操做結束時，應調用close方法關閉流。 

程序舉例：使用鍵盤輸入一段文章，將文章保存在文件write.txt中

1. import java.io.IOException;  
   import java.io.FileOutputStream;  
   public class TestFile {  
       public static void main(String args[]) throws IOException {  
           try {  
               System.out.println("please Input from      Keyboard");  
               int count, n = 512;  
               byte buffer[] = new byte[n];  
               count = System.in.read(buffer);  
               FileOutputStream wf = new FileOutputStream("d:/myjava/write.txt");  
               wf.write(buffer, 0, count);  
               wf.close(); // 當流寫操做結束時，調用close方法關閉流。  
               System.out.println("Save to the write.txt");  
           } catch (IOException IOe) {  
               System.out.println("File Write Error!");  
           }  
       }  
     
   }

5. FileInputStream流和FileOutputStream的應用

利用程序將文件file1.txt 拷貝到file2.txt中。

import java.io.File;  
import java.io.IOException;  
import java.io.FileOutputStream;  
import java.io.FileInputStream;  
  
public class TestFile {  
    public static void main(String args[]) throws IOException {  
        try {  
            File inFile = new File("copy.java");  
            File outFile = new File("copy2.java");  
            FileInputStream finS = new FileInputStream(inFile);  
            FileOutputStream foutS = new FileOutputStream(outFile);  
            int c;  
            while ((c = finS.read()) != -1) {  
                foutS.write(c);  
            }  
            finS.close();  
            foutS.close();  
        } catch (IOException e) {  
            System.err.println("FileStreamsTest: " + e);  
        }  
    }  
  
}

6. 緩衝輸入輸出流 BufferedInputStream/ BufferedOutputStream

        

      

       計算機訪問外部設備很是耗時。訪問外存的頻率越高，形成CPU閒置的機率就越大。爲了減小訪問外存的次數，應該在一次對外設的訪問中，讀寫更多的數據。爲此，除了程序和流節點間交換數據必需的讀寫機制外，還應該增長緩衝機制。緩衝流就是每個數據流分配一個緩衝區，一個緩衝區就是一個臨時存儲數據的內存。這樣能夠減小訪問硬盤的次數,提升傳輸效率。

BufferedInputStream:當向緩衝流寫入數據時候，數據先寫到緩衝區，待緩衝區寫滿後，系統一次性將數據發送給輸出設備。

BufferedOutputStream :當從向緩衝流讀取數據時候，系統先從緩衝區讀出數據，待緩衝區爲空時，系統再從輸入設備讀取數據到緩衝區。

1）將文件讀入內存：

將BufferedInputStream與FileInputStream相接

  FileInputStream in=new  FileInputStream( 「file1.txt 」 );

  BufferedInputStream bin=new  BufferedInputStream( in); 

2）將內存寫入文件：

將BufferedOutputStream與 FileOutputStream相接

FileOutputStreamout=new FileOutputStream(「file1.txt」);

BufferedOutputStream  bin=new BufferedInputStream(out);

3）鍵盤輸入流讀到內存

將BufferedReader與標準的數據流相接 

 InputStreamReader sin=new InputStreamReader (System.in) ；

BufferedReader bin=new             BufferedReader(sin);

import java.io.*;  
  
public class ReadWriteToFile {  
    public static void main(String args[]) throws IOException {  
        InputStreamReader sin = new InputStreamReader(System.in);  
        BufferedReader bin = new BufferedReader(sin);  
        FileWriter out = new FileWriter("myfile.txt");  
        BufferedWriter bout = new BufferedWriter(out);  
        String s;  
        while ((s = bin.readLine()).length() > 0) {  
            bout.write(s, 0, s.length());  
        }  
  
    }  
}

程序說明：
從鍵盤讀入字符，並寫入到文件中BufferedReader類的方法：String readLine()
做用：讀一行字符串，以回車符爲結束。
BufferedWriter類的方法：bout.write(String s,offset,len)
做用：從緩衝區將字符串s從offset開始，len長度的字符串寫到某處。