按流的方向分:输入流和输出流。
按处理数据单位分:字节流和字符流。
按实现功能分:节点流和处理流。
输出流:
输入流:
字节流:一次读入或读出是8位二进制。
字符流:一次读入或读出是16位二进制。
字节流和字符流的原理是相同的,只不过处理的单位不同而已。后缀是Stream是字节流,而后缀是Reader,Writer是字符流。
字节流:处理字节数据的流对象。设备上的数据无论是图片或者dvd,文字,它们都以二进制存储的。二进制的最终都是以一个8位为数据单元进行体现,所以计算机中的最小数据单元就是字节。意味着,字节流可以处理设备上的所有数据,所以字节流一样可以处理字符数据。
节点流:直接与数据源相连,读入或读出。
直接使用节点流,读写不方便,为了更快的读写文件,才有了处理流。
处理流:与节点流一块使用,在节点流的基础上,再套接一层,套接在节点流上的就是处理流。
下面是JavaIO流的结构示意图:
字符流:
Reader:用于读取字符流的抽象类。
|---BufferedReader:从字符输入流中读取文本,缓冲各个字符,从而实现字符、数组和行的高效读取。 可以指定缓冲区的大小,或者可使用默认的大小。大 多数情况下,默认值就足够大了。
|---LineNumberReader:跟踪行号的缓冲字符输入流。此类定义了方法setLineNumber(int)和getLineNumbner(),它们可分别用于设置和获取当前行号。
|---InputStreamReader:是字节流通向字符流的桥梁:它使用指定的 charset 读取字节并将其解码为字符。它使用的字符集可以由名称指定或显式给定,或者可以接受平台默认的字符集。
|---FileReader:用来读取字符文件的便捷类。此类的构造方法假定默认字符编码和默认字节缓冲区大小都是适当的。要自己指定这些值,可以先在 FileInputStream 上构造一个 InputStreamReader。
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Writer:写入字符流的抽象类。
|---BufferedWriter:将文本写入字符输出流,缓冲各个字符,从而提供单个字符、数组和字符串的高效写入。
|---OutputStreamWriter:是字符流通向字节流的桥梁:可使用指定的 charset 将要写入流中的字符编码成字节。它使用的字符集可以由名称指定或显式给定,否则将接受平台默认的字符集。
|---FileWriter:用来写入字符文件的便捷类。此类的构造方法假定默认字符编码和默认字节缓冲区大小都是可接受的。要自己指定这些值,可以先在 FileOutputStream 上构造一个 OutputStreamWriter。
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字节流:
InputStream:是表示字节输入流的所有类的超类。
|--- FileInputStream:从文件系统中的某个文件中获得输入字节。哪些文件可用取决于主机环境。FileInputStream 用于读取诸如图像数据之类的原始字节流。要读取字符流,请考虑使用 FileReader。
|--- FilterInputStream:包含其他一些输入流,它将这些流用作其基本数据源,它可以直接传输数据或提供一些额外的功能。
|--- BufferedInputStream:该类实现缓冲的输入流。
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OutputStream:此抽象类是表示输出字节流的所有类的超类。
|--- FileOutputStream:文件输出流是用于将数据写入 File 或 FileDescriptor 的输出流。
|--- FilterOutputStream:此类是过滤输出流的所有类的超类。
|--- BufferedOutputStream:该类实现缓冲的输出流。
流的操作规律:
1、明确源和目的。
数据源:就是需要读取,可以使用两个体系:InputStream、Reader;
数据汇:就是需要写入,可以使用两个体系:OutputStream、Writer;
2、操作的数据是否是纯文本数据?
如果是:数据源:Reader
数据汇:Writer
如果不是:数据源:InputStream
数据汇:OutputStream
3、虽然确定了一个体系,但是该体系中有太多的对象,到底用哪个呢?
明确操作的数据设备。
数据源对应的设备:硬盘(File),内存(数组),键盘(System.in)
数据汇对应的设备:硬盘(File),内存(数组),控制台(System.out)。
4、需要在基本操作上附加其他功能吗?比如缓冲。
如果需要就进行装饰。
/记住,只要一读取键盘录入,就用这句话。BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
1.输入字节流InputStreamIO 中输入字节流的继承图可见上图,可以看出:
InputStream 是所有的输入字节流的父类,它是一个抽象类。ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三种基本的介质流,它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据,与Piped 相关的知识后续单独介绍。ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子类都是装饰流(装饰器模式的主角)。IO 中输出字节流的继承图可见上图,可以看出:
OutputStream 是所有的输出字节流的父类,它是一个抽象类。ByteArrayOutputStream、FileOutputStream 是两种基本的介质流,它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据,ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子类都是装饰流。
图中蓝色的为主要的对应部分,红色的部分就是不对应部分。紫色的虚线部分代表这些流一般要搭配使用。从上面的图中可以看出Java IO 中的字节流是极其对称的。“存在及合理”我们看看这些字节流中不太对称的几个类吧!
LineNumberInputStream 主要完成从流中读取数据时,会得到相应的行号,至于什么时候分行、在哪里分行是由改类主动确定的,并不是在原始中有这样一个行号。在输出部分没有对应的部分,我们完全可以自己建立一个LineNumberOutputStream,在最初写入时会有一个基准的行号,以后每次遇到换行时会在下一行添加一个行号,看起来也是可以的。好像更不入流了。PushbackInputStream 的功能是查看最后一个字节,不满意就放入缓冲区。主要用在编译器的语法、词法分析部分。输出部分的BufferedOutputStream 几乎实现相近的功能。StringBufferInputStream 已经被DePRecated,本身就不应该出现在InputStream 部分,主要因为String 应该属于字符流的范围。已经被废弃了,当然输出部分也没有必要需要它了!还允许它存在只是为了保持版本的向下兼容而已。SequenceInputStream 可以认为是一个工具类,将两个或者多个输入流当成一个输入流依次读取。完全可以从IO 包中去除,还完全不影响IO 包的结构,却让其更“纯洁”――纯洁的Decorator 模式。PrintStream 也可以认为是一个辅助工具。主要可以向其他输出流,或者FileInputStream 写入数据,本身内部实现还是带缓冲的。本质上是对其它流的综合运用的一个工具而已。一样可以踢出IO 包!System.out 和System.out 就是PrintStream 的实例!在上面的继承关系图中可以看出:
Reader 是所有的输入字符流的父类,它是一个抽象类。CharReader、StringReader 是两种基本的介质流,它们分别将Char 数组、String中读取数据。PipedReader 是从与其它线程共用的管道中读取数据。BufferedReader 很明显就是一个装饰器,它和其子类负责装饰其它Reader 对象。FilterReader 是所有自定义具体装饰流的父类,其子类PushbackReader 对Reader 对象进行装饰,会增加一个行号。InputStreamReader 是一个连接字节流和字符流的桥梁,它将字节流转变为字符流。FileReader 可以说是一个达到此功能、常用的工具类,在其源代码中明显使用了将FileInputStream 转变为Reader 的方法。我们可以从这个类中得到一定的技巧。Reader 中各个类的用途和使用方法基本和InputStream 中的类使用一致。后面会有Reader 与InputStream 的对应关系。在上面的关系图中可以看出:
Writer 是所有的输出字符流的父类,它是一个抽象类。CharArrayWriter、StringWriter 是两种基本的介质流,它们分别向Char 数组、String 中写入数据。PipedWriter 是向与其它线程共用的管道中写入数据,BufferedWriter 是一个装饰器为Writer 提供缓冲功能。PrintWriter 和PrintStream 极其类似,功能和使用也非常相似。OutputStreamWriter 是OutputStream 到Writer 转换的桥梁,它的子类FileWriter 其实就是一个实现此功能的具体类(具体可以研究一SourceCode)。功能和使用和OutputStream 极其类似,后面会有它们的对应图。
转换流的特点:
其是字符流和字节流之间的桥梁可对读取到的字节数据经过指定编码转换成字符可对读取到的字符数据经过指定编码转换成字节何时使用转换流?
当字节和字符之间有转换动作时;流操作的数据需要编码或解码时。具体的对象体现:
InputStreamReader:字节到字符的桥梁OutputStreamWriter:字符到字节的桥梁这两个流对象是字符体系中的成员,它们有转换作用,本身又是字符流,所以在构造的时候需要传入字节流对象进来。
File类是对文件系统中文件以及文件夹进行封装的对象,可以通过对象的思想来操作文件和文件夹。 File类保存文件或目录的各种元数据信息,包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名,判断指定文件是否存在、获得当前目录中的文件列表,创建、删除文件和目录等方法。
该对象并不是流体系中的一员,其封装了字节流,同时还封装了一个缓冲区(字符数组),通过内部的指针来操作字符数组中的数据。 该对象特点:
该对象只能操作文件,所以构造函数接收两种类型的参数:a.字符串文件路径;b.File对象。该对象既可以对文件进行读操作,也能进行写操作,在进行对象实例化时可指定操作模式(r,rw)注意:该对象在实例化时,如果要操作的文件不存在,会自动创建;如果文件存在,写数据未指定位置,会从头开始写,即覆盖原有的内容。 可以用于多线程下载或多个线程同时写数据到文件
10、打印流(PrintStream/PrintWriter) PrintStream是一个字节打印流,System.out对应的类型就是PrintStream,它的构造函数可以接受三种数据类型的值:1.字符串路径。2.File对象 3.OutputStream PrintStream是一个字符打印流,它的构造函数可以接受四种类型的值:1.字符串路径。2.File对象 3.OutputStream 4.Writer 对于1、2类型的数据,可以指定编码表,也就是字符集,对于3、4类型的数据,可以指定自动刷新,当该自动刷新为True时,只有3个方法可以用:println,printf,format。 11、对象流(ObjectInputStream/ObjectOutputStream) 该类型的流可以把类作为一个整体进行存取,主要方法有: Object readObject();该方法抛出异常:ClassNotFountException。 void writeObject(Object):被写入的对象必须实现一个接口:Serializable,否则就会抛出:NotSerializableException新闻热点
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