Java——io流详解
Java IO 基本概念
Java IO:即 Java 输入 / 输出系统。
区分 Java 的输入和输出:把自己当成程序, 当你从外边读数据到自己这里就用输入(InputStream/Reader), 向外边写数据就用输出(OutputStream/Writer)。
Stream:Java 中将数据的输入输出抽象为流,流是一组有顺序的,单向的,有起点和终点的数据集合,就像水流。按照流中的最小数据单元又分为字节流和字符流。
1,字节流:以 8 位(即 1 byte,8 bit)作为一个数据单元,数据流中最小的数据单元是字节。
2,字符流:以 16 位(即 1 char,2 byte,16 bit)作为一个数据单元,数据流中最小的数据单元是字符, Java 中的字符是 Unicode 编码,一个字符占用两个字节。
IO 的分类
流式部分和非流式部分
Java 的 IO 主要包含两个部分:
1.流式部分:是 IO 的主体部分,也是本文介绍的重点, 流式部分根据流向分为输入流(InputStream/Reader)和输出流(OutputStream/Writer), 根据数据不同的操作单元,分为字节流(InputStream/OutputStream)和字符流(Reader/Writer),依据字节流和字符流,Java 定义了用来操作数据的抽象基类InputStream/OutputStream 和 Reader/Writer,再根据不同应用场景(或功能),在这两种抽象基类上基于数据载体或功能派上出很多子类,用来满足文件,网络,管道等不同场景的 IO 需求,从而形成了 Java 的基本 IO 体系。
2.非流式部分:主要包含一些辅助流式部分的类,如: SerializablePermission 类、File 类、RandomAccessFile 类和 FileDescriptor 等;
节点流和处理流
Java io 分类方式有很多,根据是否直接处理数据,Java io又分为节点流和处理流,节点流是真正直接处理数据的;处理流是装饰加工节点流的。
节点流
- 文件流:FileInputStream,FileOutputStrean,FileReader,FileWriter,它们都会直接操作文件,直接与 OS 底层交互。因此他们被称为节点流 ,注意:使用这几个流的对象之后,需要关闭流对象,因为 java 垃圾回收器不会主动回收。不过在 Java7 之后,可以在 try() 括号中打开流,最后程序会自动关闭流对象,不再需要显示地 close。
- 数组流:ByteArrayInputStream,ByteArrayOutputStream,CharArrayReader,CharArrayWriter,对数组进行处理的节点流。
- 字符串流:StringReader,StringWriter,其中 StringReader 能从 String 中读取数据并保存到 char 数组。
- 管道流:PipedInputStream,PipedOutputStream,PipedReader,PipedWrite,对管道进行处理的节点流。
处理流
处理流是对一个已存在的流的连接和封装,通过所封装的流的功能调用实现数据读写。如 BufferedReader。
处理流的构造方法总是要带一个其他的流对象做参数。
常用处理流(通过关闭处理流里面的节点流来关闭处理流)
- 缓冲流 :BufferedImputStrean,BufferedOutputStream,BufferedReader ,BufferedWriter,需要父类作为参数构造,增加缓冲功能,避免频繁读写硬盘,可以初始化缓冲数据的大小,由于带了缓冲功能,所以就写数据的时候需要使用 flush 方法,另外,BufferedReader 提供一个 readLine( ) 方法可以读取一行,而 FileInputStream 和 FileReader 只能读取一个字节或者一个字符,因此 BufferedReader 也被称为行读取器。
- 转换流:InputStreamReader,OutputStreamWriter,要 inputStream 或 OutputStream 作为参数,实现从字节流到字符流的转换,我们经常在读取键盘输入(http://System.in)或网络通信的时候,需要使用这两个类。
- 数据流:DataInputStream,DataOutputStream,提供将基础数据类型写入到文件中,或者读取出来。
字节流
字节输入流
下面是 IO 中输入字节流的继承关系。
InputStream
- ByteArrayInputStream
- FileInputStream
- FilterInputStream
- PushbackInputStream
- DataInputStream
- BufferedInputStream
- LineNumberInputStream
- ObjectInputStream
- PipedInputStream
- SequenceInputStream
- StringBufferInputStream
总结:
- InputStream 是所有的输入字节流的父类,它是一个抽象类。
- PushbackInputStream、DataInputStream 和 BufferedInput Stream都是处理流,他们的的父类是 FilterInputStream。
- 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。
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