13.2.5 I/O类的抽象和基本功能

13.2.5 I/O类的抽象和基本功能

I/O类在这里根据不同的功能需要，抽象成不同的类，并且形成一个继承关系的类层次结构，先抽象一个基类，然后再派生类来实现不同的功能。所有I/O类的基类是IOBase类，它定义了流的基本接口，但它并没有分开实现读和写的功能，如果不想支持读取的功能，就可以不实现它函数即可，并且抛出异常UnsupportedOperation。

类RawIOBase、BufferedIOBase、TextIOBase都继承类IOBase，类RawIOBase是实现对字节流进行读写；类BufferedIOBase是对原始数据读取并带有缓冲区功能；类TextIOBase是对字节数据进行读取，并通过编码和解码方式把这些二进制数据转换为文本字符串表示。

 

class io.IOBase

类IOBase是所有I/O类的基类，它实际上是字节流对象抽象，没有构造函数。它实现了迭代协议，所以支持对流进行迭代访问。它也实现对with语句的支持，可以通过with语句来进行合适地关闭。

close()

强制写入和关闭流对象。一旦对象关闭，再访问时就会抛出异常ValueError。

 

closed

如果文件流已经关闭，就返回True。

 

fileno()

如果文件流已经打开，就返回文件流对应的文件句柄，一个整数表示。

 

flush()

强制缓冲区里的数据写入到文件流。

 

isatty()

如果流是交互式的返回True，否则返回False。

 

readable()

如果流是可读取的，返回True，否则返回False。

 

readline(size=-1)

从流里读取一行数据并返回。如果大小有指明，以最接近size大小的一行数据返回。二进制模式时以b‘\n’作为行结束符；文本方式由open()中参数指定。

 

readlines(hint=-1)

从流里读取多行，并以列表的形式返回。参数hint是控制多少个行被读取。目前基本上都是使用for line in file:...方式来读取，不再采用本函数。

 

seek(offset, whence=SEEK_SET)

通过参数offset来改变流读写位置。参数whence可以下面参数：SEEK_SET表示开始位置；SEEK_CUR表示当前位置；SEEK_END表示结束位置。

 

seekable()

如果流支持随机访问，返回True；否则返回False 。

 

tell()

返回当前流所在位置。

 

truncate(size=None)

根据参数size来重新调整流的大小。

 

writable()

如果流支持可写，返回True，否则返回False。

 

writelines(lines)

写入一个多行数据的列表到流里。

 

class io.RawIOBase

原始二进制数据处理的I/O基类。它继承类 IOBase，基本上就是直接调用操作系统或API的函数，没有做更多的封装的功能。

read(size=-1)

从对象里读取size大小的字节数据，并返回。当没有指明大小或者为-1时，就是读取所有数据返回。

 

readall()

从流里读取所有数据，直到EOF标志结束，返回所有读取的数据。

 

readinto(b)

读取len(b)个长度数据到bytearray对象b里。

 

write(b)

写bytes或bytearray的对象b到文件流，返回写入字节的个数。

 

class io.BufferedIOBase

支持缓存的二进制输入输出基类，它继承类IOBase。与类RawIOBase区别是read()，readinto()和write()将会读取或写入多于调用的数据，也就是说读取时，本来要读取1K的，会根据缓冲区的大小来读取多于1K的大小。

raw

它是一个RawIOBase的一个实例。

 

detach()

分离流与缓冲区的关系，并返回流对象。

 

read(size=-1)

read1(size=-1)

读取size字节大小的数据，read1()至少调用一次原始的read()函数。

 

readinto(b)

读取len(b)个长度的数据到bytearray的对象b里。

 

write(b)

把bytes或bytearray的对象b写入到IO。

 

class io.FileIO(name, mode='r', closefd=True, opener=None)

FileIO是一个OS底层级别的bytes数据的抽象类，它实现了RawIOBase的接口。参数name是文件参数，可以是字符串或bytes表示的文件路径，或者是一个数字表示的文件句柄。参数mode是打开的模式，可以使用'r', 'w', 'x'，'a' ；参数closefd是表示使用完之后，是否关闭文件；参数opener是指定打开文件的可调用对象，主要使用参数（name, flags）。

 

此类提供了两个主要属性：

mode

文件IO打开的模式，保存构造函数输入的值。

 

name

文件名称，保存构造函数输入的文件参数。

 

class io.BytesIO([initial_bytes])

使用内存缓冲区实现的IO操作，它继承类BufferedIOBase。参数initial_bytes是包含可选的初始化bytes数据。

 

getbuffer()

返回一个缓冲区方式可读写的视图对象，它使用了共享的方式，不用拷贝数据。

例子：

#python 3.4

import io

 

b = io.BytesIO(b'http://blog.csdn.net/caimouse')

view = b.getbuffer()

print(b.getvalue())

view[2:6] = b'5612'

print(b.getvalue())

结果输出如下：

b'http://blog.csdn.net/caimouse'

b'ht5612/blog.csdn.net/caimouse'

 

getvalue()

返回bytes表示的缓冲区内容。

 

read1()

在这里，它的作用与read()函数一样。

 

class io.BufferedReader(raw, buffer_size=DEFAULT_BUFFER_SIZE)

本类实现缓冲式读取数据，当需要读取时，它把大量的数据从原始流里读取出来，放到内部缓冲区，然后再提供给外面访问者来读取。它是继承类BufferedIOBase。参数raw是输入一个可读的流对象；参数buffer_size是指内存缓存多大的数据。

 

peek([size])

查看数据，但不移动文件读取位置指针，返回bytes对象包括读取的数据。

 

read([size])

读取数据，并返回bytes对象，移动文件读取位置指针。如果size没有给出或者是负值，一直读取到文件结束符EOF为止。

 

read1(size)

读取并返回size大小的数据，但只调用一次原始读取函数从流里读取。

 

class io.BufferedWriter(raw, buffer_size=DEFAULT_BUFFER_SIZE)

提供可写的缓冲区类，它继承类BufferedIOBase。当向它写入数据时，它先把数据保存在内部缓冲区，直到满足下面其中一个条件才会写到原始流里：

l 当内部缓冲区不能再接收写入的数据时

l 当调用函数flush()

l 当调用函数seek()

l 当BufferedWriter对象被关闭或删除时

 

flush()

强制保存在缓冲区里的数据写入原始流对象。

 

write(b)

写入bytes或bytearray对象b到缓冲区。

 

class io.BufferedRandom(raw, buffer_size=DEFAULT_BUFFER_SIZE)

随机访问缓冲区的接口类，它继承了类 BufferedReader和 BufferedWriter，支持函数seek()和tell()操作。

 

class io.BufferedRWPair(reader, writer, buffer_size=DEFAULT_BUFFER_SIZE)

包含两个独立的RawIOBase对象，一个用来读取，一个用来写入，它继承类BufferedIOBase。

 

class io.TextIOBase

文本流的基类，提供了基于字符和以行为分隔的流I/O操作。它没有函数readinto()的操作，因为Python里的字符串对象是不能修改的。

 

encoding

编码器的名称。

 

errors

解码器或者编码器的错误设置。

 

newlines

可以设置为字符串、字符串元组或None，表示换行符。

 

buffer

TextIOBase类处理的二进制缓冲。

detach()

删除TextIOBase使用的二进制缓冲区，并返回它。

 

read(size)

从流里读取size个字符的字符串返回。如果参数size是负值或None，直读取到EOF结束。

 

readline(size=-1)

读取数据直遇到换行符或者文件结束符EOF.

 

seek(offset, whence=SEEK_SET)

改流的文件指针的位置。参数offset是具体位置；参数whence是SEEK_SET、SEEK_CUR、SEEK_END等。

 

tell()

返回当前文件指针所在的位置长度。

 

write(s)

写字符串对象s到流里，返回写入多少个字符。

 

class io.TextIOWrapper(buffer, encoding=None, errors=None, newline=None, line_buffering=False, write_through=False)

带有缓冲的文本I/O操作类，它继承类TextIOBase。参数encoding是类里编码和解码的名称；参数errors是选择编码或解码出错时的处理方式；参数newline是控制换行符由什么组成，比如空格、‘\n’、‘\r’、‘\r\n’；参数line_buffering设置为True时，当碰到有换行符时，就立即调用函数flush()；参数write_through设置为True时，函数write()不缓冲写入的数据，直接写入流。

 

line_buffering

是否行缓冲区起作用。

 

class io.StringIO(initial_value='', newline='\n')

文本I/O基于内存的操作类。缓冲区可以设置为initial_value的初始值；参数newline是可以设置换行的标志。它继承类TextIOBase。

getvalue()

返回整个对象包含的字符串内容。当close()函数调用之后，不再返回任何内容。

例子：

#python 3.4

import io

 

output = io.StringIO()

output.write('First line.\n')

print('Second line.', file=output)

contents = output.getvalue()

output.close()

 

在I/O操作中，二进制I/O是效率最高的，比文本I/O要快，因为文本的I/O需要进行编码和解码。类FileIO是线程安全的类，二进制I/O操作类也是线程安全的，不过类TextIOWrapper不是线程安全的。

蔡军生 QQ:9073204  深圳