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本篇文章給大家分享的是有關(guān)JAVA IO體系是怎樣的，小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家學(xué)習(xí)，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說(shuō)，跟著小編一起來(lái)看看吧。
基于字節(jié)的IO操作
基于字符的IO操作
從上圖可以看到，整個(gè)Java IO體系都是基于字節(jié)流(InputStream/OutputStream) 和 字符流(Reader/Writer)作為基類，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)載體或功能派生出來(lái)的。
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文件流：FileInputStream/FileOutputStream， FileReader/FileWriter
這四個(gè)類是專門操作文件流的，用法高度相似，區(qū)別在于前面兩個(gè)是操作字節(jié)流，后面兩個(gè)是操作字符流。它們都會(huì)直接操作文件流，直接與OS底層交互。因此他們也被稱為節(jié)點(diǎn)流。
注意使用這幾個(gè)流的對(duì)象之后，需要關(guān)閉流對(duì)象，因?yàn)閖ava垃圾回收器不會(huì)主動(dòng)回收。不過在Java7之后，可以在 try() 括號(hào)中打開流，最后程序會(huì)自動(dòng)關(guān)閉流對(duì)象，不再需要顯示地close。
下面演示這四個(gè)流對(duì)象的基本用法，
package io;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
public class TestIO {
public static void FileInputStreamTest() throws IOException {
FileInputStream fis = new FileInputStream("tmp2.txt");
byte[] buf = new byte[1024];
int hasRead = 0;
//read()返回的是單個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)（字節(jié)數(shù)據(jù)可以直接專程int類型)，但是read(buf)返回的是讀取到的字節(jié)數(shù)，真正的數(shù)據(jù)保存在buf中
while ((hasRead = fis.read(buf)) > 0) {
//每次最多將1024個(gè)字節(jié)轉(zhuǎn)換成字符串，這里tmp2.txt中的字符小于1024，所以一次就讀完了
//循環(huán)次數(shù) = 文件字符數(shù) 除以 buf長(zhǎng)度
System.out.println(new String(buf, 0 ,hasRead));
/*
* 將字節(jié)強(qiáng)制轉(zhuǎn)換成字符后逐個(gè)輸出，能實(shí)現(xiàn)和上面一樣的效果。但是如果源文件是中文的話可能會(huì)亂碼
for (byte b : buf) {
char ch = (char)b;
if (ch != '\r')
System.out.print(ch);
}
*/
}
//在finally塊里close更安全
fis.close();
}
public static void FileReaderTest() throws IOException {
try (
// 在try() 中打開的文件， JVM會(huì)自動(dòng)關(guān)閉
FileReader fr = new FileReader("tmp2.txt")) {
char[] buf = new char[32];
int hasRead = 0;
// 每個(gè)char都占兩個(gè)字節(jié)，每個(gè)字符或者漢字都是占2個(gè)字節(jié)，因此無(wú)論buf長(zhǎng)度為多少，總是能讀取中文字符長(zhǎng)度的整數(shù)倍,不會(huì)亂碼
while ((hasRead = fr.read(buf)) > 0) {
// 如果buf的長(zhǎng)度大于文件每行的長(zhǎng)度，就可以完整輸出每行，否則會(huì)斷行。
// 循環(huán)次數(shù) = 文件字符數(shù) 除以 buf長(zhǎng)度
System.out.println(new String(buf, 0, hasRead));
// 跟上面效果一樣
// System.out.println(buf);
}
} catch (IOException ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
public static void FileOutputStreamTest() throws FileNotFoundException, IOException {
try (
//在try()中打開文件會(huì)在結(jié)尾自動(dòng)關(guān)閉
FileInputStream fis = new FileInputStream("tmp2.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("tmp3.txt");
) {
byte[] buf = new byte[4];
int hasRead = 0;
while ((hasRead = fis.read(buf)) > 0) {
//每讀取一次就寫一次，讀多少就寫多少
fos.write(buf, 0, hasRead);
}
System.out.println("write success");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void FileWriterTest() throws IOException {
try (FileWriter fw = new FileWriter("tmp4.txt")) {
fw.write("天王蓋地虎\r\n");
fw.write("寶塔鎮(zhèn)河妖\r\n");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
//FileInputStreamTest();
//FileReaderTest();
//FileOutputStreamTest();
FileWriterTest();
}
}包裝流：PrintStream/PrintWriter/Scanner
PrintStream可以封裝（包裝）直接與文件交互的節(jié)點(diǎn)流對(duì)象OutputStream, 使得編程人員可以忽略設(shè)備底層的差異，進(jìn)行一致的IO操作。因此這種流也稱為處理流或者包裝流。
PrintWriter除了可以包裝字節(jié)流OutputStream之外，還能包裝字符流Writer
Scanner可以包裝鍵盤輸入，方便地將鍵盤輸入的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成我們想要的數(shù)據(jù)類型。
字符串流：StringReader/StringWriter
這兩個(gè)操作的是專門操作String字符串的流，其中StringReader能從String中方便地讀取數(shù)據(jù)并保存到char數(shù)組，而StringWriter則將字符串類型的數(shù)據(jù)寫入到StringBuffer中（因?yàn)镾tring不可寫）。
轉(zhuǎn)換流：InputStreamReader/OutputStreamReader
這兩個(gè)類可以將字節(jié)流轉(zhuǎn)換成字符流，被稱為字節(jié)流與字符流之間的橋梁。我們經(jīng)常在讀取鍵盤輸入(System.in)或網(wǎng)絡(luò)通信的時(shí)候，需要使用這兩個(gè)類
緩沖流：BufferedReader/BufferedWriter ， BufferedInputStream/BufferedOutputStream
Oracle官方的描述：
Most of the examples we've seen so far use unbuffered I/O. This means each read or write request is handled directly by the underlying OS. This can make a program much less efficient.
Buffered input streams read data from a memory area known as a buffer; the native input API is called only when the buffer is empty. Similarly, buffered output streams write data to a buffer, and the native output API is called only when the buffer is full.
即，
沒有經(jīng)過Buffered處理的IO， 意味著每一次讀和寫的請(qǐng)求都會(huì)由OS底層直接處理，這會(huì)導(dǎo)致非常低效的問題。
經(jīng)過Buffered處理過的輸入流將會(huì)從一個(gè)buffer內(nèi)存區(qū)域讀取數(shù)據(jù)，本地API只會(huì)在buffer空了之后才會(huì)被調(diào)用（可能一次調(diào)用會(huì)填充很多數(shù)據(jù)進(jìn)buffer）。
經(jīng)過Buffered處理過的輸出流將會(huì)把數(shù)據(jù)寫入到buffer中，本地API只會(huì)在buffer滿了之后才會(huì)被調(diào)用。
BufferedReader/BufferedWriter可以將字符流(Reader)包裝成緩沖流，這是最常見用的做法。
另外，BufferedReader提供一個(gè)readLine()可以方便地讀取一行，而FileInputStream和FileReader只能讀取一個(gè)字節(jié)或者一個(gè)字符，
因此BufferedReader也被稱為行讀取器
package io;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintStream;
import java.io.PushbackReader;
import java.io.StringReader;
import java.io.StringWriter;
public class TestIO {
public static void printStream() throws FileNotFoundException, IOException {
try (
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("tmp.txt");
PrintStream ps = new PrintStream(fos)) {
ps.println("普通字符串\n");
//輸出對(duì)象
ps.println(new TestIO());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("輸出完成");
}
public static void stringNode() throws IOException {
String str = "天王蓋地虎\n"
+ "寶塔鎮(zhèn)河妖\n";
char[] buf = new char[32];
int hasRead = 0;
//StringReader將以String字符串為節(jié)點(diǎn)讀取數(shù)據(jù)
try (StringReader sr = new StringReader(str)) {
while ((hasRead = sr.read(buf)) > 0) {
System.out.print(new String(buf, 0, hasRead));
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
//由于String是一個(gè)不可變類，因此創(chuàng)建StringWriter時(shí)，實(shí)際上是以一個(gè)StringBuffer作為輸出節(jié)點(diǎn)
try (StringWriter sw = new StringWriter()) {
sw.write("黑夜給了我黑色的眼睛\n");
sw.write("我卻用它尋找光明\n");
//toString()返回sw節(jié)點(diǎn)內(nèi)的數(shù)據(jù)
System.out.println(sw.toString());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void keyIn() throws IOException {
try (
//InputStreamReader是從byte轉(zhuǎn)成char的橋梁
InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in);
//BufferedReader(Reader in)是char類型輸入的包裝類
BufferedReader br = new BufferedReader(reader);
) {
String line = null;
while ((line = br.readLine()) != null) {
if (line.equals("exit")) {
//System.exit(1);
break;
}
System.out.println(line);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void pushback() throws FileNotFoundException, IOException {
try (PushbackReader pr = new PushbackReader(new FileReader("C:/PROJECT/JavaBasic/PROJECT_JavaBasic/src/io/TestIO.java"),64)) {
char[] buf = new char[32];
String lastContent = "";
int hasRead = 0;
while ((hasRead = pr.read(buf)) > 0) {
String content = new String(buf, 0, hasRead);
int targetIndex = 0;
if ((targetIndex = (lastContent + content).indexOf("targetIndex = (lastContent + content)")) > 0) {
pr.unread((lastContent + content).toCharArray());
if (targetIndex > 32) {
buf = new char[targetIndex];
}
pr.read(buf , 0 , targetIndex);
System.out.println(new String(buf, 0 , targetIndex));
System.exit(0);
} else {
System.out.println(lastContent);
lastContent = content;
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
printStream();
//stringNode();
//keyIn();
//pushback();
}
}總結(jié)上面幾種流的應(yīng)用場(chǎng)景：
FileInputStream/FileOutputStream 需要逐個(gè)字節(jié)處理原始二進(jìn)制流的時(shí)候使用，效率低下
FileReader/FileWriter 需要組個(gè)字符處理的時(shí)候使用
StringReader/StringWriter 需要處理字符串的時(shí)候，可以將字符串保存為字符數(shù)組
PrintStream/PrintWriter 用來(lái)包裝FileOutputStream 對(duì)象，方便直接將String字符串寫入文件
Scanner 用來(lái)包裝System.in流，很方便地將輸入的String字符串轉(zhuǎn)換成需要的數(shù)據(jù)類型
InputStreamReader/OutputStreamReader , 字節(jié)和字符的轉(zhuǎn)換橋梁，在網(wǎng)絡(luò)通信或者處理鍵盤輸入的時(shí)候用
BufferedReader/BufferedWriter ， BufferedInputStream/BufferedOutputStream ， 緩沖流用來(lái)包裝字節(jié)流后者字符流，提升IO性能，BufferedReader還可以方便地讀取一行，簡(jiǎn)化編程。
以上就是JAVA IO體系是怎樣的，小編相信有部分知識(shí)點(diǎn)可能是我們?nèi)粘９ぷ鲿?huì)見到或用到的。希望你能通過這篇文章學(xué)到更多知識(shí)。更多詳情敬請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。
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