Last modified：2013-06-13 08:01:44
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IO流总结一:
IO流是处理数据之间数据传输的。
Java对数据的操作是通过流的方式。
Java中用于操作IO流的对象都放在java.io包中。
流的分类：按照操作数据分为：字符流和字节流。
按照流向分为：输入流和输出流。
输入流： 输出流：
字符流：
Reader Writer
|--BufferedReader |-- BufferedWriter
|--inputStreamReader |--OutputStreamWriter
|--FileReader |--FileWriter
字节流：
InputStream OutputStream
|--FileInputStream |--FileOutputStream
InputStream OutputStream
|--FilterInputStream |--FilterOutputStream
|--BufferedInputStream |--BufferedOutputStream
在计算机中存储的都是1和0的序列。也就是二进制的有序序列，不论是文本、音乐或者是视频。
那么为什么要在流中定义字节流和字符流呢？
这个与我们的字符编码方式有关。我们都知道世界上有很多种的语言，比如：ASCII、GB2312、GBK、UTF-8和Unicode等。
如果一个文本文件使用GB2312编码的方式存储的，如果我们用Unicode的编码方式来读取，那么就会出现乱码。所以字符流是一种特殊的流，在java中就定义了专门处理字符的流对象。
当我们拿到一个API文档我们应该如何使用呢？
1，确定要使用的功能。
2，查阅API看有没有相关的功能类。
3，如果没有，就分析需要如何自定义一个出来，并且要使用到那些相关功能的类，这些类在API中有没有定义。
4，不论有或者没有需要自定义一个，我们都要先查阅相关功能类的根类，那么查阅一个API的时候我们要注意一些什么呢？
5，找到相关功能根类，先看一下它是一个类，还是接口，还是抽象类，如果是接口或者是抽象类我们就不能直接使用这个类，而要使用这个类的子类。
6，但是，我们不用急于先看它有哪些子类，我们先看一下它到底暴露了什么字段、构造函数和方法。
7，在查看暴露的信息时，我们要注意几点：
a. 如果是static修饰的，说明是静态的，我们不用new对象也可以直接使用。
b. 确定使用的方法返回数据的类型，是void呢、String呢、int呢、还是其他的。查找的时候就重点找返回这些类型的方法。（注意：如果我们使用的类是一个使用单例设计模式设计的，那么他就没有构造函数，我们就一般可以通过静态的getIstance()方法获取相应的对象，这时我们就要找返回值是对象类型的方法。）
8，如果在根类中找到了需要的方法，但是根类又不能创建对象，那么我们就看看，继承这个根类的子类有哪些，一般子类都继承了父类的方法，所以子类可以直接调用父类的方法，并且子类又定义了一些自身特别的方法。
9，找到需要的类创建对象，或者找到相关功能的对象自定义一个需要的类。
下面我们按照以上的方法来阐述IO流的学习：
字节流：
字节流的根类有：读取流（Reader）、写入流（Writer）
根类都是abstract（抽象）的，我们不能直接创建对象，但是我们可以看一看父类都定义了什么方法。
Reader：
int read()
读取单个字符。
int read(char[] cbuf)
将字符读入数组。
abstract int read(char[] cbuf, int off, int len)
将字符读入数组的某一部分。
int read(CharBuffer target)
试图将字符读入指定的字符缓冲区。
abstract void close()
关闭该流并释放与之关联的所有资源。
FileReader：Reader的子类，可以创建对象，专门用来操作字符数据流的。
Writer：
void write(char[] cbuf)
写入字符数组。
abstract void write(char[] cbuf, int off, int len)
写入字符数组的某一部分。
void write(int c)
写入单个字符。
void write(String str)
写入字符串。
void write(String str, int off, int len)
写入字符串的某一部分。
abstract void close()
关闭此流，但要先刷新它。
abstract void flush()
刷新该流的缓冲。
写入流（Writer）在每次调用write()方法的时候都要flush()（刷新）一次，当然Writer也不能创建对象，我们可以使用他的子类FileWriter，FileWriter是专门处理字符写入流的类。
FileReader 和 FileWriter 为我们提供了操作字符数据流的一般方法，其中比较高效的就是自定义一个数组，用这个数组作为临时存储区，每次读取一块（装满数组）数据，然后再将这一块数据写入相应的目的地。这样就提高了效率，如果每次读取一个字符然后写入一个字符，就很低效，是不可取的。
自定一个数组为我们提高了效率，但是每次使用都要写很多代码，所以开发者就将这个数组封装为了一个特殊的对象。那就是缓冲区！BufferedReader（字符读取缓冲区）和BufferedWriter（字符写入缓冲区）。他是用的是装饰设计模式，是再不改变原来已定义类的基础上增强类的功能。
补充：BufferedReader的子类LineNumberReader，增加了int getLineNumber() ：获得当前行号的功能，我们可以在使用缓冲区的同时读取行号。
装饰设计模式：
当想要对已有的对象进行功能增强时，可以定义类，将已有对象传入，基于已有的功能，并提供加强功能。那么自定义的该类称为装饰类。
字符流学习完了，那么如果要学习字节流就会简单很多，我们通过查阅API知道：很多方法都似曾相识。所以，总结一下就是下面几点：
A. 字节流分为：InputStream（读取流）和OutputStream（写入流）
B. 字节流和字符流的功能基本相同，只不过传入的参数由字符流中的字节char，变成了字节中的byte。
C. 字节流也具有缓冲区：
BufferedInputStream（字节读取缓冲区）和BufferedOutputStream（字节写入缓冲区）。方法与字符缓冲区相似。
下面自定义一个BufferedInputStream：
import java.io.*;
class MyBufferedInputStream
{
private InputStream in;
private byte[] buf = new byte[1024*4];
private int pos = 0,count = 0;
MyBufferedInputStream(InputStream in)
{
this.in = in;
}
//一次读一个字节，从缓冲区(字节数组)获取。
public int myRead()throws IOException
{
//通过in对象读取硬盘上数据，并存储buf中。
if(count==0)
{
count = in.read(buf);
if(count<0)
return -1;
pos = 0;
byte b = buf[pos];
count--;
pos++;
return b&255;
}
else if(count>0)
{
byte b = buf[pos];
count--;
pos++;
return b&0xff;
}
return -1;
}
public void myClose()throws IOException
{
in.close();
}
}
结论：
字节流的读一个字节的read方法为什么返回值类型不是byte，而是int。
因为有可能会读到连续8个二进制1的情况，8个二进制1对应的十进制是-1.
那么就会数据还没有读完，就结束的情况。因为我们判断读取结束是通过结尾标记-1来确定的。
所以，为了避免这种情况将读到的字节进行int类型的提升。
并在保留原字节数据的情况前面了补了24个0，变成了int类型的数值。
而在写入数据时，只写该int类型数据的最低8位。
明白了BufferedReader类中特有方法readLine的原理后，
可以自定义一个类中包含一个功能和readLine一致的方法。
来模拟一下BufferedReader
import java.io.*;
class MyBufferedReader extends Reader
{
private Reader r;
MyBufferedReader(Reader r)
{
this.r = r;
}
//可以一次读一行数据的方法。
public String myReadLine()throws IOException
{
//定义一个临时容器。原BufferReader封装的是字符数组。
//为了演示方便。定义一个StringBuilder容器。因为最终还是要将数据变成字符串。
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int ch = 0;
while((ch=r.read())!=-1)
{
if(ch=='\r')
continue;
if(ch=='\n')
return sb.toString();
else
sb.append((char)ch);
}
if(sb.length()!=0)
return sb.toString();
return null;
}
/*
覆盖Reader类中的抽象方法。
*/
public int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException
{
return r.read(cbuf,off,len) ;
}
public void close()throws IOException
{
r.close();
}
public void myClose()throws IOException
{
r.close();
}
}
class MyBufferedReaderDemo
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
FileReader fr = new FileReader("buf.txt");
MyBufferedReader myBuf = new MyBufferedReader(fr);
String line = null;
while((line=myBuf.myReadLine())!=null)
{
System.out.println(line);
}
myBuf.myClose();
}
}
import java.io.*;
class MyLineNumberReader extends MyBufferedReader
{
private int lineNumber;
MyLineNumberReader(Reader r)
{
super(r);
}
public String myReadLine()throws IOException
{
lineNumber++;
return super.myReadLine();
}
public void setLineNumber(int lineNumber)
{
this.lineNumber = lineNumber;
}
public int getLineNumber()
{
return lineNumber;
}
}
/*
class MyLineNumberReader
{
private Reader r;
private int lineNumber;
MyLineNumberReader(Reader r)
{
this.r = r;
}
public String myReadLine()throws IOException
{
lineNumber++;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int ch = 0;
while((ch=r.read())!=-1)
{
if(ch=='\r')
continue;
if(ch=='\n')
return sb.toString();
else
sb.append((char)ch);
}
if(sb.length()!=0)
return sb.toString();
return null;
}
public void setLineNumber(int lineNumber)
{
this.lineNumber = lineNumber;
}
public int getLineNumber()
{
return lineNumber;
}
public void myClose()throws IOException
{
r.close();
}
}
*/
class MyLineNumberReaderDemo
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
FileReader fr = new FileReader("copyTextByBuf.java");
MyLineNumberReader mylnr = new MyLineNumberReader(fr);
String line = null;
mylnr.setLineNumber(100);
while((line=mylnr.myReadLine())!=null)
{
System.out.println(mylnr.getLineNumber()+"::"+line);
}
mylnr.myClose();
}
}
io流有很多实例，那么在实际操作中如何确定使用哪个io流的实例呢？
1,
源：键盘录入。
目的：控制台。
2，需求：想把键盘录入的数据存储到一个文件中。
源：键盘。
目的：文件。
3，需求：想要将一个文件的数据打印在控制台上。
源：文件。
目的：控制台。
流操作的基本规律：
最痛苦的就是流对象有很多，不知道该用哪一个。
通过三个明确来完成。
1，明确源和目的。
源：输入流。InputStream Reader
目的：输出流。OutputStream Writer。
2，操作的数据是否是纯文本。
是：字符流。
不是：字节流。
3，当体系明确后，在明确要使用哪个具体的对象。
通过设备来进行区分：
源设备：内存，硬盘。键盘
目的设备：内存，硬盘，控制台。
1，将一个文本文件中数据存储到另一个文件中。复制文件。
源：因为是源，所以使用读取流。InputStream Reader
是不是操作文本文件。
是！这时就可以选择Reader
这样体系就明确了。
接下来明确要使用该体系中的哪个对象。
明确设备：硬盘。上一个文件。
Reader体系中可以操作文件的对象是 FileReader
是否需要提高效率：是！。加入Reader体系中缓冲区 BufferedReader.
FileReader fr = new FileReader("a.txt");
BufferedReader bufr = new BufferedReader(fr);
目的：OutputStream Writer
是否是纯文本。
是！Writer。
设备：硬盘，一个文件。
Writer体系中可以操作文件的对象FileWriter。
是否需要提高效率：是！。加入Writer体系中缓冲区 BufferedWriter
FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(fw);
练习：将一个图片文件中数据存储到另一个文件中。复制文件。要按照以上格式自己完成三个明确。
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2，需求：将键盘录入的数据保存到一个文件中。
这个需求中有源和目的都存在。
那么分别分析
源：InputStream Reader
是不是纯文本？是！Reader
设备：键盘。对应的对象是System.in.
不是选择Reader吗？System.in对应的不是字节流吗？
为了操作键盘的文本数据方便。转成字符流按照字符串操作是最方便的。
所以既然明确了Reader，那么就将System.in转换成Reader。
用了Reader体系中转换流,InputStreamReader
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
需要提高效率吗？需要！BufferedReader
BufferedReader bufr = new BufferedReader(isr);
目的：OutputStream Writer
是否是存文本？是！Writer。
设备：硬盘。一个文件。使用 FileWriter。
FileWriter fw = new FileWriter("c.txt");
需要提高效率吗？需要。
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(fw);
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扩展一下，想要把录入的数据按照指定的编码表（utf-8），将数据存到文件中。
目的：OutputStream Writer
是否是存文本？是！Writer。
设备：硬盘。一个文件。使用 FileWriter。
但是FileWriter是使用的默认编码表。GBK.
但是存储时，需要加入指定编码表utf-8。而指定的编码表只有转换流可以指定。
所以要使用的对象是OutputStreamWriter。
而该转换流对象要接收一个字节输出流。而且还可以操作的文件的字节输出流。FileOutputStream
OutputStreamWriter osw =
new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("d.txt"),"UTF-8");
需要高效吗？需要。
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(osw);
所以，记住。转换流什么使用。字符和字节之间的桥梁，通常，涉及到字符编码转换时，
需要用到转换流。
练习：将一个文本数据打印在控制台上。要按照以上格式自己完成三个明确。
class TransStreamDemo2
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
System.setIn(new FileInputStream("PersonDemo.java"));
System.setOut(new PrintStream("zzz.txt"));
//键盘的最常见写法。
BufferedReader bufr =
new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
BufferedWriter bufw =
new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
String line = null;
while((line=bufr.readLine())!=null)
{
if("over".equals(line))
break;
bufw.write(line.toUpperCase());
bufw.newLine();
bufw.flush();
}
bufr.close();
}
}