徹底明白Java語言中的IO系統

作者：佚名 2009-06-16 11:44:00

Java的核心庫java.io提供了全面的IO接口，包括：文件讀寫，標準設備輸出等等。Java中IO是以流為基礎進行輸入輸出的，所有數據被串行化寫入輸出流，或者從輸入流讀入。在具體使用中很多初學者對Java.io包的使用非常含糊，本文將詳細解說關于Java.io的使用。

　　Java IO系統中的Input和Output

　　1. stream代表的是任何有能力產出數據的數據源，或是任何有能力接收數據的接收源。在Java的IO系統中，所有的stream（包括Input和Out stream）都包括兩種類型：

　　1.1 以字節為導向的stream

　　以字節為導向的stream，表示以字節為單位從stream中讀取或往stream中寫入信息。以字節為導向的stream包括下面幾種類型：

　　input

　　stream：

　　1) ByteArrayInputStream：把內存中的一個緩沖區作為InputStream使用

　　2) StringBufferInputStream：把一個String對象作為InputStream

　　3) FileInputStream：把一個文件作為InputStream，實現對文件的讀取操作

　　4) PipedInputStream：實現了pipe的概念，主要在線程中使用

　　5) SequenceInputStream：把多個InputStream合并為一個InputStream

　　Out

　　stream

　　1) ByteArrayOutputStream：把信息存入內存中的一個緩沖區中

　　2) FileOutputStream：把信息存入文件中

　　3) PipedOutputStream：實現了pipe的概念，主要在線程中使用

　　4) SequenceOutputStream：把多個OutStream合并為一個OutStream

　　1.2 以Unicode字符為導向的stream

　　以Unicode字符為導向的stream，表示以Unicode字符為單位從stream中讀取或往stream中寫入信息。以Unicode字符為導向的stream包括下面幾種類型：

　　Input

　　Stream

　　1) CharArrayReader：與ByteArrayInputStream對應

　　2) StringReader：與StringBufferInputStream對應

　　3) FileReader：與FileInputStream對應

　　4) PipedReader：與PipedInputStream對應

　　Out

　　Stream

　　1) CharArrayWrite：與ByteArrayOutputStream對應

　　2) StringWrite：無與之對應的以字節為導向的stream

　　3) FileWrite：與FileOutputStream對應

　　4) PipedWrite：與PipedOutputStream對應

　　以字符為導向的stream基本上對有與之相對應的以字節為導向的stream。兩個對應類實現的功能相同，字是在操作時的導向不同。如 CharArrayReader：和ByteArrayInputStream的作用都是把內存中的一個緩沖區作為InputStream使用，所不同的是前者每次從內存中讀取一個字節的信息，而后者每次從內存中讀取一個字符。

　　1.3Java IO系統中兩種不現導向的stream之間的轉換

　　InputStreamReader和OutputStreamReader：把一個以字節為導向的stream轉換成一個以字符為導向的stream。

　　2. stream添加屬性

　　2.1 “為stream添加屬性”的作用

　　運用上面介紹的Java中操作IO的API，我們就可完成我們想完成的任何操作了。但通過FilterInputStream和FilterOutStream的子類，我們可以為stream添加屬性。下面以一個例子來說明這種功能的作用。

　　如果我們要往一個文件中寫入數據，我們可以這樣操作：

FileOutStream fs = new FileOutStream(“test.txt”);

　　然后就可以通過產生的fs對象調用write()函數來往test.txt文件中寫入數據了。但是，如果我們想實現“先把要寫入文件的數據先緩存到內存中，再把緩存中的數據寫入文件中”的功能時，上面的API就沒有一個能滿足我們的需求了。但是通過FilterInputStream和 FilterOutStream的子類，為FileOutStream添加我們所需要的功能。

　　2.2 FilterInputStream的各種類型

　　2.2.1 用于封裝以字節為導向的InputStream

　　1) DataInputStream：從stream中讀取基本類型（int、char等）數據。

　　2) BufferedInputStream：使用緩沖區

　　3) LineNumberInputStream：會記錄input stream內的行數，然后可以調用getLineNumber()和setLineNumber(int)

　　4) PushbackInputStream：很少用到，一般用于編譯器開發

　　2.2.2 用于封裝以字符為導向的InputStream

　　1) 沒有與DataInputStream對應的類。除非在要使用readLine()時改用BufferedReader，否則使用DataInputStream

　　2) BufferedReader：與BufferedInputStream對應

　　3) LineNumberReader：與LineNumberInputStream對應

　　4) PushBackReader：與PushbackInputStream對應

　　2.3 FilterOutStream的各種類型

　　2.2.3 用于封裝以字節為導向的OutputStream

　　1) DataIOutStream：往stream中輸出基本類型（int、char等）數據。

　　2) BufferedOutStream：使用緩沖區

　　3) PrintStream：產生格式化輸出

　　2.2. 4 Java IO系統中用于封裝以字符為導向的OutputStream

　　1) BufferedWrite：與對應

　　2) PrintWrite：與對應

　　3. RandomAccessFile

　　1) 可通過RandomAccessFile對象完成對文件的讀寫操作

　　2) 在產生一個對象時，可指明要打開的文件的性質：r，只讀；w，只寫；rw可讀寫

　　3) 可以直接跳到文件中指定的位置

　　4.Java IO系統應用的一個例子

　　java 代碼

import java.io.*;
public class TestIO{
　public static void main(String[] args)
　throws IOException{
　//1.以行為單位從一個文件讀取數據
　BufferedReader in = new BufferedReader(
　　new FileReader("F:\\nepalon\\TestIO.java"));
　String s, s2 = new String();
　while((s = in.readLine()) != null)
　s2 += s + "\n";
　in.close();
　//1b. 接收鍵盤的輸入
　BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
　System.out.println("Enter a line:");
　System.out.println(stdin.readLine());
　//2. 從一個String對象中讀取數據
　StringReader in2 = new StringReader(s2);
　int c;
　while((c = in2.read()) != -1)
　System.out.println((char)c);
　in2.close();
　//3. 從內存取出格式化輸入
　try{
　　DataInputStream in3 =new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(s2.getBytes()));
　　while(true)
　　　System.out.println((char)in3.readByte());
　}
　catch(EOFException e){
　　System.out.println("End of stream");
　}
　//4. 輸出到文件
　try{
　　BufferedReader in4 =new BufferedReader(new StringReader(s2));
　　PrintWriter out1 =new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter("F:\\nepalon\\ 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");
　}
　//5. 數據的存儲和恢復
　try{
　　DataOutputStream out2 =new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(
　　　new FileOutputStream("F:\\nepalon\\ Data.txt")));
　　out2.writeDouble(3.1415926);
　　out2.writeChars("\nThas was pi:writeChars\n");
　　out2.writeBytes("Thas was pi:writeByte\n");
　　out2.close();
　　DataInputStream in5 =new DataInputStream(
　　　new BufferedInputStream(new FileInputStream("F:\\nepalon\\ Data.txt")));
　　　BufferedReader in5br =new BufferedReader(new InputStreamReader(in5));
　　　System.out.println(in5.readDouble());
　　　System.out.println(in5br.readLine());
　　　System.out.println(in5br.readLine());
　}
　catch(EOFException e){
　　System.out.println("End of stream");
　}
　//6. 通過RandomAccessFile操作文件
　RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "rw");
　for(int i=0; i <10; i++)
　　rf.writeDouble(i*1.414);
　　rf.close();
　　rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");
　　for(int i=0; i <10; i++)
　　　System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());
　　　rf.close();
　　　rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "rw");
　　　rf.seek(5*8);
　　　rf.writeDouble(47.0001);
　　　rf.close();
　　　rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");
　　　for(int i=0; i <10; i++)
　　　　System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());
　　　　rf.close();
　　}
　}

　　關于代碼的解釋（以區為單位）：

　　1區中，當讀取文件時，先把文件內容讀到緩存中，當調用in.readLine()時，再從緩存中以字符的方式讀取數據（以下簡稱“緩存字節讀取方式”）。

　　1b區中，由于想以緩存字節讀取方式從標準IO（鍵盤）中讀取數據，所以要先把標準IO（System.in）轉換成字符導向的stream，再進行BufferedReader封裝。

　　2區中，要以字符的形式從一個String對象中讀取數據，所以要產生一個StringReader類型的stream。

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責任編輯：王觀來源：天極網

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