Java I/O 体系

来源：互联网发布：cnn 文本相似 java 编辑：程序博客网时间：2024/04/30 04:22

JAVA I/O 函数总结 InputStream的种类 OutputStream的种类 ByteArrayInputStream ByteArrayOutputStream StringBufferInputStream 　 FileInputStream FileOutputStream PipeInputStream PipeOutputStream SequenceInputStream 　 FilterInputStream FilterOutputStream FilterInputStream种类 FilterOutputStream种类 DataInputStream DataOutputStream BufferedInputStream BufferedOutputStream LineNumberInputStream 　 PushbackInputStream PrintStream ————-数据源和目的———— Java 1.0 Java 1.1 InputStream Reader的适配器:InputStreamReader OutputStream Writer的适配器:OutputStreamReader FileInputStream FileReader FileOutputSream FileWriter StringBufferInputStream StringReader 无 StringWriter ByteArrayInputStream CharArrayReader ByteArrayOutputStream CharArrayWriter PipeInputStream PipedReader PipeOutputStream PipedWriter Filter 类 Java 1.0 Java 1.1 FilterInputStream FilterReader FilterOutputSream FilterWriter(无派生类的抽象类) BufferedInputStream BufferedReader(也有readLine( )) BufferedOutputStream 　 DataInputStream 尽量用DataInputStream (除非你用BufferedReader的时候要用readLine( )) PrintStream PrintReader LineNumberInputStream(过时了) LineNumberReader StreamTokenizer StreamTokenizer (换一个构造函数，把Reader当参数传给它) PushbackInputStream PushbackReader

Java IO 类树

o java.io.File (文件和目录路径名的抽象表示形式)

o java.io.RandomAccessFile (可通过RandomAccessFile对象完成对文件的读写操作)

o java.io.StreamTokenizer (获取输入流并将其分析为“标记”，允许一次读取一个标记)

o java.io.InputStream

o java.io.ByteArrayInputStream(把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用)

o java.io.FileInputStream (把一个文件作为InputStream，实现对文件的读取操作)

o java.io.ObjectInputStream (对以前使用 ObjectOutputStream 写入的基本数据和对象进行反序列化)

o java.io.PipedInputStream (实现了pipe的概念，主要在线程中使用)

o java.io.SequenceInputStream (把多个InputStream合并为一个InputStream)

o java.io.StringBufferInputStream (把一个String对象作为InputStream)

o java.io.FilterInputStream (抽象接口，提供decorators(附加属性和有用接口))

o java.io.BufferedInputStream (使用缓冲区)

o java.io.DataInputStream (从stream中读取基本类型（int、char等）数据)

o java.io.LineNumberInputStream (会记录input stream内的行数，然后可以调用getLineNumber()和setLineNumber(int))

o java.io.PushbackInputStream(很少用到，一般用于编译器开发)

o java.io.OutputStream

o java.io.ByteArrayOutputStream (建立一块位于内存的缓冲区，把信息存入该缓冲区中)

o java.io.FileOutputStream (把信息存入文件中)

o java.io.ObjectOutputStream (将Java对象的基本数据类型和图形写入OutputStream, 通过使用流中的文件可以实现对象的持久存储)

o java.io.PipedOutputStream(实现了pipe的概念，主要在线程中使用)

o java.io.FilterOutputStream (抽象接口，提供decorators(附加属性和有用接口))

o java.io.BufferedOutputStream (使用缓冲区)

o java.io.DataOutputStream (往stream中输出基本类型（int、char等）数据)

o java.io.PrintStream (产生格式化输出)

o java.io.Reader

o 没有与DataInputStream对应的类。除非在要使用readLine()时改用BufferedReader，否则使用DataInputStream

o java.io.BufferedReader (与BufferedInputStream对应)

o java.io.LineNumberReader(与LineNumberInputStream对应)

o java.io.FilterReader

o java.io.PushbackReader(与PushbackInputStream对应)

o java.io.CharArrayReader (与ByteArrayInputStream对应)

o java.io.InputStreamReader (将字节转换为字符的输入流)

o java.io.FileReader(与FileInputStream对应)

o java.io.PipedReader (与PipedInputStream对应)

o java.io.StringReader(与StringBufferInputStream对应)

o java.io.Writer

o java.io.BufferedWriter (缓冲输出流)

o java.io.CharArrayWriter (与ByteArrayOutputStream对应)

o java.io.FilterWriter

o java.io.OutputStreamWriter (将字节转换为字符的输出流)

o java.io.FileWriter(与FileOutputStream对应)

o java.io.PipedWriter (与PipedOutputStream对应)

o java.io.PrintWriter (包含最常见的Print()和Println()的输出流)

o java.io.StringWriter(无与之对应的以字节为导向的stream)

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Java的I/O ；Input和Output

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"）。

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。

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。

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：

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：

1) 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

2) 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：

1) 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

2) 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. 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) DataIOutStream：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：与对应
2) PrintWrite：与对应

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

4. I/O应用的一个例子

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("TestIO.Java"));
  String s, s2 = new String();
  while((s = in.readLine()) != null)
  s2 += s + "/n";
  in.close();
  System.out.println("End of //1");

  //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());
  System.out.println("End of //1b");

  //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.print((char)c);
  in2.close();
  System.out.println("End of //2");

  //3. 从内存取出格式化输入
  try{
   DataInputStream in3 =
    new DataInputStream(
     new ByteArrayInputStream(s2.getBytes()));
   while(true)
   System.out.print((char)in3.readByte());
  }
  catch(EOFException e){
   System.out.println("End of stream");
  }
  System.out.println("End of //3");

  //4. 输出到文件
  try{
   BufferedReader in4 =
    new BufferedReader(
     new StringReader(s2));
   PrintWriter out1 =
    new PrintWriter(
     new BufferedWriter(
      new FileWriter("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");
  }
  System.out.println("End of //4");

  //5. 数据的存储和恢复
  try{
   DataOutputStream out2 =
    new DataOutputStream(
     new BufferedOutputStream(
      new FileOutputStream("Data.txt")));
   out2.writeDouble(3.1415926);
   out2.writeChars("Thas was pi:writeChars/n");
   out2.writeBytes("Thas was pi:writeByte/n");
   out2.close();
   DataInputStream in5 =
    new DataInputStream(
     new BufferedInputStream(
      new FileInputStream("Data.txt")));
   BufferedReader in5br =
    new BufferedReader(
     new InputStreamReader(in5));
   System.out.println(in5.readDouble());
   System.out.println("**");
   System.out.println(in5br.readLine());
   System.out.println("****");
   System.out.println(in5br.readLine());
  }
  catch(EOFException e){
   System.out.println("End of stream");
  }
  System.out.println("End of //5");

  //6. 通过RandomAccessFile操作文件
  RandomAccessFile rf =
  new RandomAccessFile("rtest.dat", "rw");
  for(int i=0; i<10; i++)
  rf.writeDouble(i*1.414);
  rf.close();

  rf = new RandomAccessFile("rtest.dat", "r");
  for(int i=0; i<10; i++)
  System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());
  rf.close();

  rf = new RandomAccessFile("rtest.dat", "rw");
  rf.seek(5*8);
  rf.writeDouble(47.0001);
  rf.close();

  rf = new RandomAccessFile("rtest.dat", "r");
  for(int i=0; i<10; i++)
  System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());
  rf.close();

  System.out.println("End of //6");
}
}

关于代码的解释（以区为单位）：
1区中，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区中，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区中，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。
4区中，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区中，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区是通过RandomAccessFile类对文件进行操作。

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Java IO 操作示例

1：读取控制台的输入

具体的语句如下：

BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

下面将这条语句分块解释一下：

System.in：读取控制台的数据，他读取的是字节流。

InputStreamReader：它的作用是将字节流转换为字符流。它的构造函数为：

InputStreamReader（InputStream inputStream）

BufferedReader：将输入流缓冲处理，可以提高处理效率。

上面的语句也可以写成下面的形式更容易理解。。

InputStreamReader ins = new InputStreamReader(System.in);

BufferedReader br = new BufferedReader(ins);

2：控制台输出

控制台输出可以使用print（）和println（），这个方法很容易使用。其他可以使用

write（）方法来实现输出。它的构造函数为：

void write(int byteval)

下面是一个例子程序：

class writeExample

{

public static void main(String args[])

{

int n;

a = ‘a’;

System.out.write(a);

System.out.write(‘/n’);

}

3：读取字符

使用前面的BufferedReader定义的一个方法read（）来读入的返回值为int，所以为了返回一个char，要进行转换。

Read()的构造函数： int read() throws IOException

具体程序如下：

import java.io.*;

class readExample

{

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

{

char a;

BufferedReader br = new BufferedReader(

new InputStreamReader (System.in));

System.out.println(“Enter q to quit.”);

a= (char) br.read(); //从输入流中读出存入（char） a中

If(a != ‘q’)

System.out.println(a);

}

4：读取字符串

使用函数：readLine() 它的常用形式为：

String readLine（） throws IOException

import java.io.*

class readLineException

{

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

{

String str;

BufferedReader br = new BufferedReader(

new InputStreamReader(System.in));

System.out.println(“Enter a string line, q to quit.”);

Str = b.readLine();

If(str != q)

System.out.println(str);

}

5：关于文件的读写

Java提供了对文件的读写，但是有一点要注意的是：所有的文件都是面向字节的。但是Java允许我们在基于字符的对象来包装面向字节的文件。

两个对文件的操作的流类是：FileInputStream和FileOutputStream。这两个类的构造函数为：

FileInputStream（String filename）throws FileNotFoundExcepiont

FileOutPutStream（String filename）throws FileNotFoundException

此两个类定义了几个使用的函数：

在对文件操作完之后，要使用close（）方法关闭文件。

void close（） throws IOException

用于读取一个文件，要使用read（）读出的是字节流，如果读到文件的末尾

read（）会返回－1 。

int read() throws IOException

用于写入一个文件，使用write（）来将字节流写入要求的文件中，此方法将参数写入到要求的文件中，但是要注意只有低8个字节才能写入文件。下面是一个例子程序：

import java.io.*;

class copyFile

{

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

{

int n;

FileInputStream fin;

FileOutputStream fout;

try

{

try

{

fin = new FileInputStream(args[0]);

}

catch(FileNotFoundException e)

{

System.err.println(e);

return;

}

try

{

fout = new FileOutputStream(args[1]);

}

catch(FileNotFoundException e)

{

System.err.println(e);

return ;

}

catch(ArrayInedxOutBoundsException e)

{

System.err.println(e);

return ;

}

try

{

n = fin.read();

if( n != -1)

fout.write(n);

}

while(n != -1);

}

catch(IOException e)

{

System.err.println(e);

}

fin.close();

fout.close();

}