Java 程式設計之IO流資料

這篇文章主要介紹了Java 程式設計之IO流資料詳細整理的相關資料,需要的朋友可以參考下

java IO詳解：

Java流操作有關的類別或介面：

Java流類別圖結構：

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流的概念和作用

流是一組有順序的，有起點和終點的位元組集合，是資料傳輸的總稱或抽象。即資料在兩個裝置間的傳輸稱為流，

流的本質是資料傳輸，根據資料傳輸特性將流抽象化為各種類，方便更直觀的進行資料操作。  

IO流的分類

• #依處理資料型別的不同分為：字元流和位元組流

• 依資料流向不同分為：輸入流與輸出流

# 字元流與位元組流

#字元流的由來： 因為資料編碼的不同，而有了對字元進行高效率操作的流物件。本質其實就是基於字節流讀取時，去查了指定的碼表。 位元組流和字元流的區別：

• 讀寫單位不同：位元組流以位元組（8bit）為單位，字元流以字元為單位，根據碼表映射字符，一次可能讀多個位元組。

• 處理物件不同：位元組流能處理所有類型的資料（如圖片、avi等），而字元流只能處理字元類型的資料。

結論：只要是處理純文字數據，就優先考慮使用字元流。 除此之外都使用位元組流。

 輸入流和輸出流

對輸入流只能進行讀取操作，對輸出流只能進行寫入操作，程式中需要根據待傳輸資料的不同特性而使用不同的流。

Java IO流物件

1.輸入位元組流InputStreamIO 中輸入位元組流的繼承圖可見上圖，可以看出：

1. InputStream 是所有的輸入位元組流的父類，它是一個抽象類別。

2. ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三種基本的媒體流，它們分別從Byte 陣列、StringBuffer、和本地檔案中讀取資料。 PipedInputStream 是從與其它線程共用的管道中讀取數據，與Piped 相關的知識後續單獨介紹。

3. ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子類別都是裝飾流（裝飾器模式的主角）。 2.輸出位元組流OutputStream

IO 中輸出位元組流的繼承圖可見上圖，可以看出：

OutputStream 是所有的輸出位元組流的父類，它是一個抽象類別。 ByteArrayOutputStream、FileOutputStream 是兩種基本的媒體流，它們分別會在Byte 陣列、和本地檔案中寫入資料。 PipedOutputStream 是向與其它線程共用的管道中寫入數據，ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子類別都是裝飾流。 3.位元組流的輸入與輸出的對應

 圖中藍色的為主要的對應部分，紅色的部分就是不對應部分。

紫色的虛線部分代表這些流一般要搭配使用。從上面的圖中可以看出Java IO 中的位元組流是極為對稱的。 「存在及合理」我們來看看這些位元組流中不太對稱的幾個類別吧！

1.LineNumberInputStream 主要完成從流中讀取資料時，會得到相應的行號，至於什麼時候分行、在哪裡分行是由改類主動確定的，並不是在原始中有這樣一個行號。在輸出部分沒有對應的部分，我們完全可以自己建立一個LineNumberOutputStream，在最初寫入時會有一個基準的行號，以後每次遇到換行時會在下一行添加一個行號，看起來也是可以的。好像更不入流了。

2.PushbackInputStream 的功能是查看最後一個位元組，不滿意就放入緩衝區。主要用在編譯器的語法、詞法分析部分。輸出部分的BufferedOutputStream 幾乎實現相近的功能。

3.StringBufferInputStream 已經被Deprecated，本身就不應該出現在InputStream 部分，主要因為String 應該屬於字元流的範圍。已經被廢棄了，當然輸出部分也沒必要需要它了！也允許它存在只是為了保持版本的向下相容。

4.SequenceInputStream 可以認為是工具類，將兩個或多個輸入流依序讀取為一個輸入流。完全可以從IO 包中去除，還完全不影響IO 包的結構，卻讓其更「純潔」――純潔的Decorator 模式。

5.PrintStream 也可以認為是輔助工具。主要可以向其他輸出流，或是FileInputStream 寫入數據，本身內部實作還是帶有緩衝的。本質上就是對其它流的綜合運用的一個工具而已。一樣可以踢出IO 包！ System.out 和System.out 就是PrintStream 的實例！

 4.字元輸入流Reader

在上面的繼承關係圖中可以看出：

1.Reader 是所有的輸入字元流的父類，它是一個抽象類別。

2.CharReader、StringReader 是兩種基本的媒體流，它們分別將Char 陣列、String中讀取資料。 PipedReader 是從與其它執行緒共用的管道中讀取資料。

3.BufferedReader 很明顯就是一個裝飾器，它和其子類別負責裝飾其它Reader 物件。

4.FilterReader 是所有自訂特定裝飾流的父類，其子類PushbackReader 會對Reader 物件進行裝飾，會增加一個行號。

5.InputStreamReader 是連接位元組流和字元流的橋樑，它將位元組流轉變為字元流。 FileReader 可以說是達到此功能、常用的工具類，在其原始程式碼中明顯使用了將FileInputStream 轉換為Reader 的方法。我們可以從這個類別中得到一定的技巧。 Reader 中各個類別的用途和使用方法基本上和InputStream 中的類別使用一致。後面會有Reader 與InputStream 的對應關係。 5.字元輸出流Writer

在上面的關係圖中可以看出：

#1.Writer 是所有的輸出字元流的父類，它是一個抽象類別。

2.CharArrayWriter、StringWriter 是兩種基本的媒體流，它們分別向Char 陣列、String 中寫入資料。 PipedWriter 是向與其它線程共用的管道中寫入數據，

3.BufferedWriter 是一個裝飾器為Writer 提供緩衝功能。

4.PrintWriter 和PrintStream 極為類似，功能和使用也非常相似。

5.OutputStreamWriter 是OutputStream 到Writer 轉換的橋樑，它的子類別FileWriter 其實就是一個實作此功能的具體類別（具體可以研究一SourceCode）。功能和使用和OutputStream 極為類似，後面會有它們的對應圖。 6.字符流的輸入與輸出的對應

 7.字符流與字節流轉換

轉換流的特點：

1. 其是字元流與位元組流之間的橋樑

2. #可對讀取到的位元組資料經過指定編碼轉換成字元

3. 可對讀取到的字元資料經過指定編碼轉換成位元組

何時使用轉換流？

1. 當位元組和字元之間有轉換動作時；

2. #流操作的資料需要編碼或解碼時。

具體的物件體現：

1. InputStreamReader:位元組到字元的橋樑

2. OutputStreamWriter:字元到位元組的橋樑

#這兩個流物件是字元體系中的成員，它們有轉換作用，本身又是字元流，所以在建構的時候需要傳入位元組流物件進來。

 8.File類別

File類別是對檔案系統中檔案以及資料夾進行封裝的對象，可以透過物件的想法來操作檔案和資料夾。 File類別保存檔案或目錄的各種元資料訊息，包括檔案名稱、檔案長度、最後修改時間、是否可讀、取得目前檔案的路徑名，判斷指定檔案是否存在、取得目前目錄中的檔案列表，建立、刪除檔案和目錄等方法。

9.RandomAccessFile類別

該物件並不是流體系中的一員，其封裝了位元組流，同時也封裝了一個緩衝區（字元數組），透過內部的指標來操作字元數組中的資料。 此物件特點：

此物件只能操作文件，所以建構函式接收兩種類型的參數：a.字串檔案路徑；b.File物件。此物件既可以對檔案進行讀取操作，也能進行寫入操作，在進行物件實例化時可指定操作模式(r,rw)

注意：此物件在實例化時，如果要操作的文件不存在，會自動建立；如果文件存在，寫資料未指定位置，會從頭開始寫，即覆蓋原有的內容。 可以用於多執行緒下載或多個執行緒同時寫入資料到檔案。

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