Java基础部分笔记

1.数据流的基本概念

在电脑上的数据有三种存储方式，一种是外存，一种是内存，一种是缓存。比如电脑上的硬盘，磁盘，U盘等都是外存，在电脑上有内存条，缓存是在CPU里面的。外存的存储量最大，其次是内存，最后是缓存，但是外存的数据的读取最慢，其次是内存，缓存最快。这里总结从外存读取数据到内存以及将数据从内存写到外存中。对于内存和外存的理解，我们可以简单的理解为容器，即外存是一个容器，内存又是另外一个容器。那又怎样把放在外存这个容器内的数据读取到内存这个容器以及怎么把内存这个容器里的数据存到外存中呢？

     在Java类库中，IO部分的内容是很庞大的，因为它涉及的领域很广泛:

         标准输入输出，文件的操作，网络上的数据流，字符串流，对象流，zip文件流等等，java中将输入输出抽象称为流，就好像水管，将两个容器连接起来。将数据冲外存中读取到内存中的称为输入流，将数据从内存写入外存中的称为输出流。

    流是一个很形象的概念，当程序需要读取数据的时候，就会开启一个通向数据源的流，这个数据源可以是文件，内存，或是网络连接。类似的，当程序需要写入数据的时候，就会开启一个通向目的地的流。

数据流:

输入流:程序可以从中(文件,网络,管道,键盘等)读取数据的对象叫输入流

输出流:程序可以从中(文件,网络,管道,显示器等)写入字节的对象叫输出流

数据流按传输单位分类：

字节流：以字节（8位二进制）为单位进行处理。主要用于读写诸如图像或声音的二进制数据。

字符流：以字符（16位二进制）为单位进行处理。

都是通过字节流的方式实现的。字符流是对字节流进行了封装，方便操作。在最底层，所有的输入输出都是字节形式的。

数据流按功能分类：

节点流：从特定的地方读写的流类，如磁盘或者一块内存区域。

过滤流：使用节点流作为输入或输出。过滤流是使用一个已经存在的输入流或者输出流连接创建的。

2.字节流(InputStream/OutputStream)

  1. InputStream抽象类 

      InputStream 为字节输入流，它本身为一个抽象类，必须依靠其子类实现各种功能，此抽象类是表示字节输入流的所有类的超类。 继承自InputStream  的流都是向程序中输入数据的，且数据单位为字节（8bit）；

InputStream是输入字节数据用的类，所以InputStream类提供了3种重载的read方法.Inputstream类中的常用方法： 
　　（1） public abstract int read( )：读取一个byte的数据，返回值是高位补0的int类型值。若返回值=-1说明没有读取到任何字节读取工作结束。
　　（2） public int read(byte b[ ])：读取b.length个字节的数据放到b数组中。返回值是读取的字节数。该方法实际上是调用下一个方法实现的 
　　（3） public int read(byte b[ ], int off, int len)：从输入流中最多读取len个字节的数据，存放到偏移量为off的b数组中。 
　　（4） public int available( )：返回输入流中可以读取的字节数。注意：若输入阻塞，当前线程将被挂起，如果InputStream对象调用这个方法的话，它只会返回0，这个方法必须由继承InputStream类的子类对象调用才有用， 
　　（5） public long skip(long n)：忽略输入流中的n个字节，返回值是实际忽略的字节数, 跳过一些字节来读取 
　　（6） public int close( ) ：我们在使用完后，必须对我们打开的流进行关闭. 

 2．OutputStream抽象类 

　　OutputStream提供了3个write方法来做数据的输出，这个是和InputStream是相对应的。 
　　1. public void write(byte b[ ])：将参数b中的字节写到输出流。 
　　2. public void write(byte b[ ], int off, int len) ：将参数b的从偏移量off开始的len个字节写到输出流。 
　　3. public abstract void write(int b) ：先将int转换为byte类型，把低字节写入到输出流中。 
　　4. public void flush( ) : 将数据缓冲区中数据全部输出，并清空缓冲区。 
　　5. public void close( ) : 关闭输出流并释放与流相关的系统资源。 

 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 

流结束的判断：方法read()的返回值为-1时；readLine()的返回值为null时。

3.文件字节流(InputStream/OutputStream)

 FileInputStream  创建磁盘文件的输入流(程序<-----(读取数据)---->磁盘文件)

       FileInputStream in=new FileInputStream("path");

       FileInputStream in=new FileInputStream(new File("path"));

       FileOutputStrem  创建磁盘文件的输出流(程序<-----(写入数据)------>磁盘文件)

<span style="font-size:14px;">package com.itcast.stream.file;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileNotFoundException;import java.io.FileOutputStream;import java.io.IOException;public class FileStream {public static void main(String[] args) {FileInputStream in=null;FileOutputStream out=null;try {out=new FileOutputStream("src\\com\\itcast\\stream\\file\\hello.txt");out.write("com.itcast".getBytes());in=new FileInputStream(new File("src\\com\\itcast\\stream\\file\\hello.txt"));byte[] buf=new byte[1024];int len=in.read(buf);String inString=new String(buf,0,len);System.out.println(inString);} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally{try {      //关闭数据流.        in.close();out.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}//result:com.itcast</span>

4.字符流(Writer/Reader)

Java中字符是采用Unicode标准，一个字符是16位，即一个字符使用两个字节来表示。为此，JAVA中引入了处理字符的流。

 1. Reader抽象类

    用于读取字符流的抽象类。子类必须实现的方法只有 read(char[], int, int) 和 close()。但是，多数子类将重写此处定义的一些方法，以提供更高的效率和/或其他功能。

    1) FileReader :与FileInputStream对应  
           主要用来读取字符文件，使用缺省的字符编码，有三种构造函数： 
　　    (1）将文件名作为字符串 ：FileReader f=new FileReader(“c:/temp.txt”); 
　　    (2）构造函数将File对象作为其参数。 
　　            File f=new file(“c:/temp.txt”); 
　　            FileReader f1=new FileReader(f); 
　　   (3)  构造函数将FileDescriptor对象作为参数 
　　          FileDescriptor() fd=new FileDescriptor() 
　　          FileReader f2=new FileReader(fd); 
               (1) 用指定字符数组作为参数：CharArrayReader(char[]) 
               (2) 将字符数组作为输入流:CharArrayReader(char[], int, int) 
　         读取字符串，构造函数如下： public StringReader(String s); 
        2) CharArrayReader：与ByteArrayInputStream对应  
　　 3) StringReader : 与StringBufferInputStream对应 
　　 4) InputStreamReader 
　　      从输入流读取字节，在将它们转换成字符:Public inputstreamReader(inputstream is); 
　　 5) FilterReader: 允许过滤字符流 
　　      protected filterReader(Reader r); 
　　 6) BufferReader :接受Reader对象作为参数，并对其添加字符缓冲器，使用readline()方法可以读取一行。 
　　   Public BufferReader(Reader r); 

   主要方法：

      (1)  public int read() throws IOException; //读取一个字符，返回值为读取的字符 

　  (2)  public int read(char cbuf[]) throws IOException; /*读取一系列字符到数组cbuf[]中，返回值为实际读取的字符的数量*/ 
　  (3)  public abstract int read(char cbuf[],int off,int len) throws IOException; 
　　/*读取len个字符，从数组cbuf[]的下标off处开始存放，返回值为实际读取的字符数量，该方法必须由子类实现*/ 

 2. Writer抽象类

  写入字符流的抽象类。子类必须实现的方法仅有 write(char[], int, int)、flush() 和 close()。但是，多数子类将重写此处定义的一些方法，以提供更高的效率和/或其他功能。 其子类如下：

   1） FileWrite: 与FileOutputStream对应  
　　将字符类型数据写入文件，使用缺省字符编码和缓冲器大小。 
　　Public FileWrite(file f); 
　　2)  chararrayWrite:与ByteArrayOutputStream对应 ,将字符缓冲器用作输出。 
　　    Public CharArrayWrite(); 
　　3) PrintWrite:生成格式化输出 
　　    public PrintWriter(outputstream os); 
　　4) filterWriter:用于写入过滤字符流 
　　    protected FilterWriter(Writer w); 
　　5) PipedWriter：与PipedOutputStream对应   

      6) StringWriter：无与之对应的以字节为导向的stream  

      主要方法：

　　(1)  public void write(int c) throws IOException； //将整型值c的低16位写入输出流 
　　(2)  public void write(char cbuf[]) throws IOException； //将字符数组cbuf[]写入输出流 
　　(3)  public abstract void write(char cbuf[],int off,int len) throws IOException； //将字符数组cbuf[]中的从索引为off的位置处开始的len个字符写入输出流 
　　(4)  public void write(String str) throws IOException； //将字符串str中的字符写入输出流 
　　(5)  public void write(String str,int off,int len) throws IOException； //将字符串str 中从索引off开始处的len个字符写入输出流 
　　(6)  flush( ) //刷空输出流，并输出所有被缓存的字节。 
　　(7)  close()    关闭流 public abstract void close() throws IOException

pipedinputStream和PipedOutputStream管道流

输入输出可以直接进行连接，通过结合线程使用

pis.connect(pos);  //连接两个管道流

Read r = new Read(pis);//一个线程读取

Write w = new Write(pos);//一个线程写入

new Thread(r).start();//启动各自的线程

new Thread(w).start();

RandomAccessFile类

要掌握的内容

1、模式

2、可以操作基本数据类型

3、Seek()方法 可以调整字节指针

此类不算是IO体系中的子类，而是直接继承自Object

但他是IO包中成员，因为他具备读和写功能

内部封装了一个数组，而且通过指针对数组的元素进行操作

可以通过getFilePointer获取指针位置

同时可以通过seek改变指针的位置

此类的实例支持对随机访问文件的读取和写入。随机访问文件的行为类似存储在文件系统中的一个大型 byte 数组。

其实完成读写的原来就是内部封装了字节输入流和输出流

通过构造函数 可以看出 ，该类只能操作文件。

可以读取写入基本数据类型