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《Thinking in Java》第18章的內(nèi)容是相當(dāng)豐富精彩的，也在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)參考了很多前輩們的筆記，個(gè)人由于能力有限（畢竟和大神Bruce Eckel的能力相差甚遠(yuǎn)），將這一章的內(nèi)容分三個(gè)部分來寫，希望能夠慢慢品味和領(lǐng)悟Java IO的精粹：
1. 起步：File類
令我很吊胃口的一件事情是，當(dāng)我翻開圣經(jīng)，想拜讀Java IO的精髓時(shí)，Eckel告訴我，在學(xué)習(xí)真正用于流讀寫數(shù)據(jù)的類之前，讓我們先學(xué)習(xí)如何處理文件目錄問題（潛臺(tái)詞仿佛在說，對(duì)不起，菜鳥，你得從基礎(chǔ)班開始！）
File類：Java中File既能代表一個(gè)特定文件的名稱，又能代表一個(gè)目錄下的一組文件（相當(dāng)于Files）
我們要學(xué)會(huì)的是，如何從一個(gè)目錄下篩選出我們想要的文件？可以通過目錄過濾器FilenameFilter+正則表達(dá)式實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的篩選：
這個(gè)用匿名內(nèi)部類的方式來實(shí)現(xiàn)是更合適的，DirFilter在內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，使程序變的更小巧靈活：
針對(duì)一些文件集上的常用操作我們可以封裝成一個(gè)工具類，比如：
Java IO中處理字節(jié)流和字符流輸入輸出的基類和派生類繁多，本節(jié)主要做兩件事情：（1）給出類的關(guān)系圖；（2）回答一個(gè)問題，為什么字節(jié)流和字符流要分開處理，為什么既要有Reader/Writer，又保留InputStream/OutputStream？
Java IO中分別用到了裝飾者模式和適配者模式。
裝飾模式（Decorator）又稱為包裝模式（Wrapper），通過創(chuàng)建一個(gè)裝飾（包裝）對(duì)象，來裝飾真實(shí)的對(duì)象。
Java I/O類庫需要多種不同功能的組合，這正是使用裝飾器模式的理由所在。為什么不使用繼承而采用裝飾器模式呢？如果說Java IO的各種組合是通過繼承方式來實(shí)現(xiàn)的話，那么每一種組合都需要一個(gè)類，這樣就會(huì)出現(xiàn)大量重復(fù)性的問題。而通過裝飾器來實(shí)現(xiàn)組合，恰恰避免了這個(gè)問題。
對(duì)于字節(jié)流而言，F(xiàn)ilterInputStream和FilterOutputStream是用來提供裝飾器接口以控制特定輸入\輸出的兩個(gè)類。需要注意的是，對(duì)于字符流而言，同樣用到的是裝飾者模式，但是有一點(diǎn)不同，Reader體系中的FilterRead類和InputStream體系中的FilterInputStream的功能不同，它不再是裝飾者。class BufferedReader extends Reader BufferedInputStream：public class BufferedInputStream extends FilterInputStream
舉一個(gè)例子如下所示，其中BufferedReader是裝飾對(duì)象，F(xiàn)ileReader是被裝飾對(duì)象。
適配者模式又可以分為類適配方式（類似多繼承）和對(duì)象適配方式。而Java IO中使用的是對(duì)象適配方式。我們以FileOutputStream為例，可以看到源碼中，F(xiàn)ileOutputStream繼承了OutputStream類型，同時(shí)持有一個(gè)對(duì)FileDiscriptor對(duì)象的引用。這是一個(gè)將FileDiscriptor接口適配成OutputStream接口形式的對(duì)象形適配器模式。
本節(jié)主要介紹基于字節(jié)流的輸入InputStream和輸出OutputStream，以及用于實(shí)現(xiàn)裝飾模式的FilterInputStream和FilterOutputStream。
InputStream的作用是表示從不同數(shù)據(jù)源產(chǎn)生輸入的類：
下面列表展現(xiàn)了InputStream的派生類，所有的派生類都要聯(lián)合裝飾類FilterInputStream
ByteArrayInputStream
舉個(gè)例子：
需要注意的是StringBufferInputStream已經(jīng)過時(shí)了，JDK給出的過時(shí)原因如下：
This class does not properly convert characters into bytes. As of JDK 1.1, the preferred way to create a stream from a string is via the
FileInputStream
管道流可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)線程之間，二進(jìn)制數(shù)據(jù)的傳輸。管道流就像一條管道，一端輸入數(shù)據(jù)，別一端則輸出數(shù)據(jù)。通常要分別用兩個(gè)不同的線程來控制它們。（這里埋個(gè)伏筆，目前筆者對(duì)多線程掌握還不夠成熟，等到后面學(xué)習(xí)Java并發(fā)中會(huì)繼續(xù)提到PipedIntputStream/PipedOutputStream）
舉兩個(gè)例子（源于網(wǎng)絡(luò)）：
另外，還有FilterInputStream，它是抽象類，作為“裝飾器”的接口，筆者將單獨(dú)用一節(jié)來詳述。
OutputStream的作用是表示從不同數(shù)據(jù)源產(chǎn)生輸入的類：
下面是OutputStream的派生類。同樣，所有的派生類都要聯(lián)合裝飾類FilterOutputStream
ByteArrayOutputStream
與ByteArrayInputStream相對(duì)應(yīng)，public ByteArrayOutputStream() { this(32);
} public ByteArrayOutputStream(int size) { if (size < 0) { throw new IllegalArgumentException("Negative initial size: " + size);
}
buf = new byte[size];
}
與FileInputStream相對(duì)應(yīng)，
PipedOutputStream
FilterInputStream/FilterOutputStream同樣也是InputStream/OutputStream
DataInputStream/DataOutputStream
舉個(gè)例子：
該類已經(jīng)被廢棄了，推薦使用字符流的類來操作。
PushbackInputStream類實(shí)現(xiàn)了這一思想，提供了一種機(jī)制，可以“偷窺”來自輸入流的內(nèi)容而不對(duì)它們進(jìn)行破壞。
需要注意的是，與其他輸出流不同， PrintStream 永遠(yuǎn)不會(huì)拋出 IOException ；它產(chǎn)生的IOException會(huì)被自身的函數(shù)所捕獲并設(shè)置錯(cuò)誤標(biāo)記， 用戶可以通過 checkError() 返回錯(cuò)誤標(biāo)記，從而查看PrintStream內(nèi)部是否產(chǎn)生了IOException。
5. 基于字符流的IO操作
設(shè)計(jì)Reader和Writer繼承層次結(jié)構(gòu)主要是為了國際化的16位Unicode字符編碼。下表展示了Reader/Writer/**
* 文件讀寫工具
*/ package c18; import java.io.BufferedReader; import java.io.File; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; import java.io.PrintWriter; public class TextFile { public static String read(String filename) {
StringBuilder sb = new StringBuilder(); try {
BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader( new File(filename).getAbsoluteFile())); try {
String s; while ((s = in.readLine())!= null) {
sb.append(s);
sb.append("\n");
}
} finally {
in.close();
}
} catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e);
} return sb.toString();
} public static void write(String filename, String text) { try {
PrintWriter out = new PrintWriter( new File(filename).getAbsoluteFile()); try {
out.print(text);
} finally {
out.close();
}
} catch (IOException e) { throw new RuntimeException(e);
}
}
}
需要注意以下幾點(diǎn)：
1.
參考文獻(xiàn)
感謝并致敬以下前輩的文章：
import java.io.File; import java.io.FilenameFilter; import java.util.Arrays; import java.util.regex.Pattern; /**
* 目錄過濾器
* 顯示符合條件的File對(duì)象
* @author 15070229
*
*/ class DirFilter implements FilenameFilter { private Pattern pattern; public DirFilter (String regex) {
pattern = pattern.compile(regex);
} public boolean accept(File dir, String name) { return pattern.matcher(name).matches();
}
} public class DirList { public static void main(String[] args) {
File path = new File(".");
String[] list; if(args.length == 0)
list = path.list(); else list = path.list(new DirFilter(args[0]));
Arrays.sort(list, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER); for(String dirItem: list)
System.out.println(dirItem);
}
}
* 通過內(nèi)部類方式實(shí)現(xiàn)的目錄列表器
*/ package c18; import java.io.File; import java.io.FilenameFilter; import java.util.Arrays; import java.util.regex.Pattern; public class DirList2 { public static FilenameFilter filter(final String regex) { //內(nèi)部類 return new FilenameFilter() { private Pattern pattern = Pattern.compile(regex); @Override public boolean accept(File dir, String name) { return pattern.matcher(name).matches();
}
};
} public static void main(String[] args) {
File path = new File(".");
String[] list; if(args.length == 0)
list = path.list(); else list = path.list(new DirFilter(args[0]));
Arrays.sort(list, String.CASE_INSENSITIVE_ORDER); for(String dirItem: list)
System.out.println(dirItem);
}
}
/**
* 目錄實(shí)用工具類
* 本地目錄操作：local方法產(chǎn)生經(jīng)過正則表達(dá)式篩選的本地目錄的文件數(shù)組
* 目錄樹操作：walk方法產(chǎn)生給定目錄下的由整個(gè)目錄樹中經(jīng)過正則表達(dá)式篩選的文件構(gòu)成的列表
*/ package c18; import java.io.File; import java.io.FilenameFilter; import java.util.ArrayList; import java.util.Arrays; import java.util.Collection; import java.util.Iterator; import java.util.List; import java.util.regex.Pattern; public final class Directory { /**
* 根據(jù)正則表達(dá)式，篩選產(chǎn)生File數(shù)組
* @param dir
* @param regex
* @return */ public static File[] local(File dir, final String regex) { return dir.listFiles(new FilenameFilter() { private Pattern pattern = Pattern.compile(regex); @Override public boolean accept(File dir, String name) { return pattern.matcher(name).matches();
}
});
} // 方法重載 public static File[] local(String path, final String regex) { return local(new File(path), regex);
} /*
* TreeInfo的使命是收集返回的目錄和文件信息
*/ public static class TreeInfo implements Iterable<File> { public List<File> files = new ArrayList<File>(); public List<File> dirs = new ArrayList<File>(); // public Iterator<File> iterator() { return files.iterator();
} void addAll(TreeInfo other) {
files.addAll(other.files);
dirs.addAll(other.dirs);
} public String toString() { return "dirs:" + PPrint.pformat(dirs) + "\n\nfiles: " + PPrint.pformat(files);
}
} /**
* 遍歷目錄
* @param start
* @param regex
* @return */ public static TreeInfo walk(String start, String regex) { return recurseDirs(new File(start), regex);
} public static TreeInfo walk(File start, String regex) { return recurseDirs(start, regex);
} public static TreeInfo walk(File start) { return recurseDirs(start, ".*");
} public static TreeInfo walk(String start) { return recurseDirs(new File(start), ".*");
} /**
* 遞歸遍歷文件目錄，收集更多的信息（區(qū)分普通文件和目錄）
* @param startDir
* @param regex
* @return */ static TreeInfo recurseDirs(File startDir, String regex) {
TreeInfo result = new TreeInfo(); for(File item : startDir.listFiles()) { if (item.isDirectory()) { //持有目錄 result.dirs.add(item);
} else if(item.getName().matches(regex)) //持有普通文件 result.files.add(item);
} return result;
} public static void main(String[] args) { // PPrint.pprint(Directory.walk(".").dirs); // for(File file : Directory.local(".", "T.*"))
System.out.println(file);
}
} /**
- 格式化打印機(jī)，打印格式如下：
- [
- .\.settings
- .\bin
- .\src
- ]
*/ class PPrint { public static String pformat(Collection<?> c) { if(c.size() == 0) return "[]";
StringBuilder result = new StringBuilder("["); for(Object elem : c) { if(c.size()!=1)
result.append("\n ");
result.append(elem);
} if(c.size()!=1)
result.append("\n ");
result.append("]"); return result.toString();
} public static void pprint(Collection<?> c) {
System.out.println(pformat(c));
} public static void pprint(Object c) {
System.out.println(Arrays.asList(c));
}
}
2. 字節(jié)流和字符流概述
Java 1.0中是只存在InputStream/OutputStream的，設(shè)計(jì)Reader/Writer
3. 裝飾者模式和適配器模式
裝飾者模式（Decorator）
package c18; import java.io.BufferedReader; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; public class BufferedInputFile { public static String read(String filename) throws IOException{ //BufferedReader是裝飾對(duì)象，F(xiàn)ileReader是被裝飾對(duì)象 BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(filename));
String s;
StringBuilder sb = new StringBuilder(); while ((s = in.readLine())!=null) {
sb.append(s + "\n");
}
in.close(); return sb.toString();
}
}
適配者模式（Adapter）
public class FileOutputStream extends OutputStream { private FileDescriptor fd; public FileOutputStream(FileDescriptor fdObj) {
SecurityManager security = System.getSecurityManager(); if (fdObj == null) { throw new NullPointerException();
} if (security != null) {
security.checkWrite(fdObj);
}
fd = fdObj;
fd.incrementAndGetUseCount();
}
}
4. 基于字節(jié)流的IO操作
字節(jié)流輸入InputStream
/**
* Creates a <code>ByteArrayInputStream
* so that it uses <code>buf as its
* buffer array.
* The buffer array is not copied.
* The initial value of <code>pos
* is <code>0 and the initial value
* of <code>count is the length of
* <code>buf.
*
* @param buf the input buffer.
*/ public ByteArrayInputStream(byte buf[]) { this.buf = buf; this.pos = 0; this.count = buf.length;
}
/**
* 格式化內(nèi)存輸出
*/ package c18; import java.io.ByteArrayInputStream; import java.io.DataInputStream; import java.io.EOFException; import java.io.IOException; public class FormattedMemoryInput { public static void main(String[] args) throws IOException{ try { //DataInputStream面向字節(jié)的裝飾類 DataInputStream in = new DataInputStream( new ByteArrayInputStream( //BufferedInputFile.read上例中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 BufferedInputFile.read("D:/workspace/java_learning/" + "Java_Learning/src/c18/DirList2.java").getBytes())); while (true) { //readByte按字節(jié)輸出 System.out.println((char)in.readByte());
}
} catch (EOFException e) {
System.err.println("End of stream");
}
}
}
StringBufferInputStream
//String public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException { this(name != null ? new File(name) : null);
} //File public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException {
String name = (file != null ? file.getPath() : null);
SecurityManager security = System.getSecurityManager(); if (security != null) {
security.checkRead(name);
} if (name == null) { throw new NullPointerException();
}
fd = new FileDescriptor();
fd.incrementAndGetUseCount();
open(name);
} //FileDescriptor public FileInputStream(FileDescriptor fdObj) {
SecurityManager security = System.getSecurityManager(); if (fdObj == null) { throw new NullPointerException();
} if (security != null) {
security.checkRead(fdObj);
}
fd = fdObj;
fd.incrementAndGetUseCount();
}
PipedInputStream
public PipedInputStream(PipedOutputStream src, int pipeSize) throws IOException {
initPipe(pipeSize);
connect(src);
}
SequenceInputStream
public SequenceInputStream(Enumeration<? extends InputStream> e) { this.e = e; try {
nextStream();
} catch (IOException ex) { // This should never happen throw new Error("panic");
}
} public SequenceInputStream(InputStream s1, InputStream s2) {
Vector v = new Vector(2);
v.addElement(s1);
v.addElement(s2);
e = v.elements(); try {
nextStream();
} catch (IOException ex) { // This should never happen throw new Error("panic");
}
}
import java.io.*; import java.util.*;
class SequenceDemo1
{ public static void main(String[] args)throws IOException
{
Vector<FileInputStream> v = new Vector<FileInputStream>();
v.add(new FileInputStream("c:\\1.txt"));
v.add(new FileInputStream("c:\\2.txt"));
v.add(new FileInputStream("c:\\3.txt"));
Enumeration<FileInputStream> en = v.elements();
SequenceInputStream sis = new SequenceInputStream(en);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:\\4.txt"); byte[] buf = new byte[1024]; int len = 0; while((len=sis.read(buf))!=-1)
{
fos.write(buf,0,len);
}
fos.close();
sis.close();
}
}
import java.io.*; import java.util.*;
class SequenceDemo2
{ public static void main(String[] args)throws IOException
{
InputStream is1 = null;
InputStream is2 = null;
OutputStream os = null;
SequenceInputStream sis = new null;
is1 = new FileInputStream("d:"+File.separator+"a.txt");
is2 = new FileInputStream("d:"+File.separator+"b.txt");
os = new FileOutputStream("d:"+File.separator+"ab.txt");
sis = new SequenceInputStream(is1,is2); int temp = 0; while((temp)=sis.read()!=-1)
{
os.write(temp);
}
sis.close();
is1.close();
is2.close();
os.close();
}
}
字節(jié)流輸出OutputStream
FileOutputStream
裝飾器FilterInputStream/FilterOutputStream
public DataInputStream(InputStream in) { super(in);
}
public DataOutputStream(OutputStream out) { super(out);
}
BufferedInputStream/BufferedOutputStream
/**
* 使用緩沖區(qū)，讀取二級(jí)制文件
*/ package c18; import java.io.BufferedInputStream; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.IOException; public class BinaryFile { public static byte[] read(File bFile) throws IOException {
BufferedInputStream bf = new BufferedInputStream( new FileInputStream(bFile)); try { byte [] data = new byte[bf.available()];
bf.read(data); return data;
} finally {
bf.close();
}
} public static byte[] read(String bFile) throws IOException { return read(new File(bFile).getAbsoluteFile());
}
}
LineNumberInputStream
PushbackInputStream
//允許將size大小的字節(jié)回推回流 public PushbackInputStream(InputStream in, int size) { super(in); if (size <= 0) { throw new IllegalArgumentException("size <= 0");
} this.buf = new byte[size]; this.pos = size;
} //每次允許回推一個(gè)字節(jié) public PushbackInputStream(InputStream in) { this(in, 1);
}
package c18; import java.io.ByteArrayInputStream; import java.io.InputStream; import java.io.PushbackInputStream; public class PushbackInputStreamDemo { public static void main(String[] args) { byte[] arrByte = new byte[1024]; byte[] byteArray = new byte[]{'H', 'e', 'l', 'l', 'o',}; /*
* new PushbackInputStream(is, 10)一次能回推10個(gè)字節(jié)的緩存
*/ InputStream is = new ByteArrayInputStream(byteArray);
PushbackInputStream pis = new PushbackInputStream(is, 10); try { for (int i = 0; i < byteArray.length; i++) {
arrByte[i] = (byte) pis.read();
System.out.print((char) arrByte[i]);
} //換行 System.out.println(); byte[] b = {'W', 'o', 'r', 'l', 'd'}; /*
* unread()回推操作
* 將World回推到PushbackInputStream流中
* 下次read()會(huì)將這個(gè)字節(jié)再次讀取出來
*/ pis.unread(b); for (int i = 0; i < byteArray.length; i++) {
arrByte[i] = (byte) pis.read();
System.out.print((char) arrByte[i]);
}
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
}
輸出結(jié)果：
Hello
World
PrintStream
http://blog.csdn.net/zhangerqing/article/details/8466532
作者：終點(diǎn)
http://blog.csdn.net/yczz/article/details/38761237
作者：yczz
http://www.cnblogs.com/nerxious/archive/2012/12/15/2818848.html
作者：Nerxious
http://www.molotang.com/articles/782.html
作者： 三石·道
http://blog.csdn.net/xuefeng1009/article/details/6955707
作者：xuefeng1009
http://my.oschina.net/fhd/blog/345011
作者：柳哥
http://blog.csdn.net/caixiexin/article/details/6719627
作者：caixiexin
http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/io_16.html
作者：skywang12345
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