java輸入輸出流（I/O）總結

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 ）：

2、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 

2. 字節流InputStream/OutputStream

 1.1. 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 

 2.1．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。

1.3. 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

 

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 ,n)!=- 1 )&&(n> 0 )){  

                   System.out.println( new  String(buffer) );  

                }  

                System.out.println();  

                rf.close();  

        }  catch (IOException  IOe){        

              System.out.println(IOe.toString());  

        }  

    }  

}

1.4. 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

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!" );  

        }  

    }  

}  

1.5. 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);  

        }  

    }  

}  

1.6. 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

FileOutputStream out =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。

2. 字符流Writer/Reader

          Java中字符是採用Unicode標準，一個字符是16位，即一個字符使用兩個字節來表示。爲此，JAVA中引入了處理字符的流。

1. Reader抽象類

    用於讀取字符流的抽象類。子類必須實現的方法只有 read(char[], int, int) 和 close()。可是，多數子類將重寫此處定義的一些方法，以提供更高的效率和/或其餘功能。

       

1) FileReader : 與FileInputStream對應  
　　主要用來讀取字符文件，使用缺省的字符編碼，有三種構造函數： 
　　(1）將文件名做爲字符串 ：FileReader f=new FileReader(「c:/temp.txt」); 
　　(2）構造函數將File對象做爲其參數。 
           File f=new file(「c:/temp.txt」); 
           FileReader f1=new FileReader(f); 
　　(3)  構造函數將FileDescriptor對象做爲參數 
         FileDescriptor() fd=new FileDescriptor() 
         FileReader f2=new FileReader(fd); 
               (1) 用指定字符數組做爲參數：CharArrayReader(char[]) 
               (2) 將字符數組做爲輸入流:CharArrayReader(char[], int, int) 
        讀取字符串，構造函數以下： public StringReader(String s); 
2) CharArrayReader： 與ByteArrayInputStream對應  
3) StringReader :  與StringBufferInputStream對應 
4) InputStreamReader 
     從輸入流讀取字節，在將它們轉換成字符:Public inputstreamReader(inputstream is); 
5) FilterReader:  容許過濾字符流 
     protected filterReader(Reader r); 
6) BufferReader : 接受Reader對象做爲參數，並對其添加字符緩衝器，使用readline()方法能夠讀取一行。 
  Public BufferReader(Reader r); 

      主要方法：

        (1)  public int read() throws IOException; //讀取一個字符，返回值爲讀取的字符 

　　(2)  public int read(char cbuf[]) throws IOException; /*讀取一系列字符到數組cbuf[]中，返回值爲實際讀取的字符的數量*/ 
　　(3)  public abstract int read(char cbuf[],int off,int len) throws IOException; 
/*讀取len個字符，從數組cbuf[]的下標off處開始存放，返回值爲實際讀取的字符數量，該方法必須由子類實現*/ 

2. Writer抽象類

     寫入字符流的抽象類。子類必須實現的方法僅有 write(char[], int, int)、flush() 和 close()。可是，多數子類將重寫此處定義的一些方法，以提供更高的效率和/或其餘功能。 其子類以下：

1） FileWrite:   與FileOutputStream對應  
將字符類型數據寫入文件，使用缺省字符編碼和緩衝器大小。 
Public FileWrite(file f); 
2)  chararrayWrite: 與ByteArrayOutputStream對應 , 將字符緩衝器用做輸出。 
   Public CharArrayWrite(); 
3) PrintWrite: 生成格式化輸出 
   public PrintWriter(outputstream os); 
4) filterWriter :用於寫入過濾字符流 
   protected FilterWriter(Writer w); 
5) PipedWriter： 與PipedOutputStream對應    

6) StringWriter： 無與之對應的以字節爲導向的stream  

      主要方法：

(1)   public void write(int c) throws IOException；  //將整型值c的低16位寫入輸出流 
(2)   public void write(char cbuf[]) throws IOException；  //將字符數組cbuf[]寫入輸出流 
(3)   public abstract void write(char cbuf[],int off,int len) throws IOException；  //將字符數組cbuf[]中的從索引爲off的位置處開始的len個字符寫入輸出流 
(4)   public void write(String str) throws IOException；  //將字符串str中的字符寫入輸出流 
(5)   public void write(String str,int off,int len) throws IOException；  //將字符串str 中從索引off開始處的len個字符寫入輸出流 
(6)   flush( ) // 刷空輸出流，並輸出全部被緩存的字節。 
(7) close()      關閉流  public abstract void close() throws IOException

3 .InputStream與Reader差異 OutputStream與Writer差異

InputStream和OutputStream類處理的是字節流，數據流中的最小單位是字節(8個bit)
Reader與Writer處理的是字符流，在處理字符流時涉及了字符編碼的轉換問題

import  java.io.*;  

public   class  EncodeTest {  

     private   static   void  readBuff( byte  [] buff)  throws  IOException {  

       ByteArrayInputStream in = new  ByteArrayInputStream(buff);  

         int  data;  

         while )   System.out.print(data+ "  " );  

        System.out.println();     in.close();     }  

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

       System.out.println( "內存中採用unicode字符編碼："  );  

        char    c= '好' ;  

        int  lowBit=c& 0xFF ;      int  highBit=(c& 0xFF00 )>> 8 ;  

       System.out.println( "" +highBit);  

       String s= "好" ;  

       System.out.println( "本地操做系統默認字符編碼：" );  

       readBuff(s.getBytes());  

       System.out.println( "採用GBK字符編碼：" );  

       readBuff(s.getBytes( "GBK" ));  

       System.out.println( "採用UTF-8字符編碼：" );        

       readBuff(s.getBytes( "UTF-8" ));      }  

}

Reader類可以將輸入流中採用其餘編碼類型的字符轉換爲Unicode字符，而後在內存中爲其分配內存
Writer類可以將內存中的Unicode字符轉換爲其餘編碼類型的字符，再寫到輸出流中。

3. IOException異常類的子類

1.public class  EOFException ：    非正常到達文件尾或輸入流尾時，拋出這種類型的異常。 2.public class FileNotFoundException：    當文件找不到時，拋出的異常。 3.public class InterruptedIOException：    當I/O操做被中斷時，拋出這種類型的異常。