Java中的IO流

InputStream

• java.io.InputStream (implements java.io.Closeable)

• java.io.ByteArrayInputStream
• java.io.FileInputStream
• java.io.FilterInputStream
  • java.io.BufferedInputStream
  • java.io.DataInputStream(implements java.io.DataInput)
  • java.io.LineNumberInputStream
  • java.io.PushbackInputStream
• java.io.ObjectInputStream(implements java.io.ObjectInput,java.io.ObjectStreamConstants)
• java.io.PipedInputStream
• java.io.SequenceInputStream
• java.io.StringBufferInputStream

从这个树型图中可以很清晰地看到InputStream的结构层次。

其中InputStream是一个抽象类。具体的作用可以从下面的Java API的文档中看出来。主要是定义了多个read()方法,这个方法可以从流中读出来下一个字节，或者多个字节。

public abstract class InputStream extends Object implements Closeable

This abstract class is the superclass of all classes representing an input stream of bytes.

Applications that need to define a subclass of InputStream
must always provide a method that returns the next byte of input.

Since:
JDK1.0

其中ByteArrayInputStream是一个字节设备的输入流实现。而FileInputStream是一个文件输入流的实现(感觉目前还是文件的操作使用的最多)。也就是根据不同的输入设备来使用相应的实现。后面还有对于管道的输入流PipedInputStream。

其中FilterInputStream是一个装饰器的作用,是一个包装器类。比如BufferedInputStream可以使用一个缓冲区来提高数据读取的效率。而DataInputStream可以将字节的读取换成相应的整形，字符的读取。(具体使用可以看下面的具体的实例)

Reader

• java.io.Reader (implements java.io.Closeable, java.lang.Readable)

• java.io.BufferedReader
  • java.io.LineNumberReader
• java.io.CharArrayReader
• java.io.FilterReader
  • java.io.PushbackReader
• java.io.InputStreamReader
  • java.io.FileReader
• java.io.PipedReader
• java.io.StringReader

Reader的实现是因为为了兼容Unicode和面向字符的I/O功能。

其中InputStreamReader是一个适配器。用来将InputStream转化为Reader。虽然原来的InputStream可以实现字符的读取，但是现在都一般使用Reader和Writer，这是为了国际化。不然应该没有办法读取中文字符(经检验的却是这样)。这也是Reader出现的意义。但是InputStream和OutputStream在字节的操作过程中还是有很多的用处。

典型的使用

缓冲输入文件

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.Reader;

/**
 * Created by jack on 16-6-21.
 */
public class BufferedInputFile {
    public static String read(String filename) throws IOException{
        BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(filename));
//        Reader in = new FileReader(filename);
        String s;
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        while((s = in.readLine()) != null){
            sb.append(s+"\n");
        }
        in.close();
        return sb.toString();
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println(read(WordCount.class.getClassLoader().getResource("input.txt").getPath()));
    }
}

这个例子里面需要注意的就是这个例子需要逐行读取的效果。所以必须要使用BufferedReader来拥有readLine()这个功能。而且有了缓冲区之后，可以提高读取的效率。

但是如果只是使用FileReader这个类的话，那么可以实现的功能，是每次都是能够读取一个字符或者指定数量的字符。而且没有缓冲区的话，也是无法有效的提高效率的。一个小细节就是reader()方法最后返回的是整形，需要强制转换为char类型，才能的到相关的字符。具体可以看下面这个例子。

从内存输入

import java.io.IOException;
import java.io.StringReader;

/**
 * Created by jack on 16-6-21.
 */
public class MemoryInput {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        StringReader in = new StringReader(BufferedInputFile.read(WordCount.class.getClassLoader().getResource("input.txt").getPath()));

        int c;

        while((c = in.read()) != -1){
            System.out.println((char)c);
        }
    }
}

格式化的内存输入

import java.io.*;

/**
 * Created by jack on 16-6-21.
 */
public class TESTEOF {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        DataInputStream in = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(WordCount.class.getClassLoader().getResource("inputtest.txt").getPath())));
        while(in.available() != 0){
            System.out.println((char)in.readByte());
            //System.out.println(in.readDouble());
        }
    }
}

使用的是DataInputStream，这个可以从任意的格式来读取流中的数据。当然这里只是演示了读取一个字节。注释中可以直接读取double类型的。虽然这里不使用BufferedInputStream也是能够读取一行（虽然那个方法现在被废弃了好像是说有一些bug，不能完全将字节转化为一行字符），所以一般还是使用创建一个BufferedInputStream这种方式来进行读取一行。

另外所有的包装器类可以传递进去的对象都是InputStream，所以可以这样不断的嵌套。

疑惑

但是这样多层嵌套的效果到底如何呢？对功能到底有什么具体的改变呢？这个我还得想想。

利弊

虽然Java使用装饰器的方法来编写I/O库。这样有利，可以更加灵活，但是灵活的另一层意思就是复杂，难以记住和理解。

OutputStream

大致上都差不多，但是还是有一些小的区别。（有待下次补充）

参考

Java编程思想