java IO流相关的类的分类和总结


关于Java的IO流以前也总结过不少,根据API画出了IO流的类结构图,也写了不少相关的程序
但是没有对IO流做一个综合型的总结,最近在CSDN和ITeye上看了不少对IO流的总结,感觉有必要
抽时间总结一次,这既是对Java基础知识的进一步深入的总结也是一次更重要的复习过程。

第一部分:对IO流的API的类和接口进行分类。
Java的IO流操作提供了很多的类,下面使用不同的标准对IO流进行分类:(参考网上博文内容)

  • (1)按照数据来源去向分类:

是文件: FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter
是byte[]:ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
是Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter
是String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter
网络数据流:InputStream, OutputStream, Reader, Writer 

  • (2) 按是否格式化输出分: 

要格式化输出:PrintStream, PrintWriter 

  • (3) 按是否要缓冲分: 

要缓冲:BufferedInputStream, BufferedOutputStream, BufferedReader, BufferedWriter。

  • (4) 按数据格式分:

二进制格式(只要不能确定是纯文本的,称为字节流): InputStream, OutputStream及其所有带Stream结束的子类
纯文本格式(含纯英文与汉字或其他编码方式,称为字符流);Reader, Writer及其所有带Reader, Writer的子类 

  • (5) 按输入输出分: 

输入:Reader, InputStream类型的子类;
输出:Writer, OutputStream类型的子类 

  • (6) 特殊需要:

从Stream到Reader,Writer的转换类:InputStreamReader, OutputStreamWriter
对象输入输出:ObjectInputStream, ObjectOutputStream
进程间通信:PipeInputStream, PipeOutputStream, PipeReader, PipeWriter 
合并输入:SequenceInputStream
更特殊的需要:PushbackInputStream, PushbackReader, LineNumberInputStream, LineNumberReader

  • (7) 决定使用哪个类以及它的构造进程的一般准则如下(不考虑特殊需要): 

考虑最原始的数据格式是什么:是否为文本?是输入还是输出?是否需要转换流:
InputStreamReader, OutputStreamWriter?数据来源(去向)是什么:文件?内存?网络?是否要缓冲:bufferedReader
(特别注明:一定要注意的是readLine()是否有定义,有什么比read, write更特殊的输入或输出方法)是否要格式化输出:print。

第二部分、对API的说明:

  • 1、InputStream 是所有的输入字节流的父类,它是一个抽象类。

   ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三种基本的介质流,它们分别从Byte 数组、StringBuffer、
和本地文件中读取数据。PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据,与Piped 相关的知识后续单独介绍。
ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子类都是装饰流(装饰器模式的主角)。
InputStream中定义的常用的方法是:
available() 获取输入流的大小
close();关闭输入流
read();读取输入流

  • 2.输出字节流OutputStream

   OutputStream 是所有的输出字节流的父类,它是一个抽象类。
ByteArrayOutputStream、FileOutputStream 是两种基本的介质流,它们分别向Byte 数组、
和本地文件中写入数据。PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据,
ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子类都是装饰流。
OutputStream是一个抽象类,常用的方法如下:
close(); 关闭此输出流并释放与此流有关的所有系统资源。
flush();刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节。
write(byte[] b) 将 b.length 个字节从指定的 byte 数组写入此输出流。

  • 3.字符输入流Reader

Reader 是所有的输入字符流的父类,它是一个抽象类。
CharReader、StringReader 是两种基本的介质流,它们分别将Char 数组、String中读取数据。
PipedReader 是从与其它线程共用的管道中读取数据。
BufferedReader 很明显就是一个装饰器,它和其子类负责装饰其它Reader 对象。
FilterReader 是所有自定义具体装饰流的父类,其子类PushbackReader 对Reader 对象进行装饰,会增加一个行号。
InputStreamReader 是一个连接字节流和字符流的桥梁,它将字节流转变为字符流。
FileReader 可以说是一个达到此功能、常用的工具类,在其源代码中明显使用了将FileInputStream 
转变为Reader 的方法。我们可以从这个类中得到一定的技巧。Reader 中各个类的用途和使用
方法基本和InputStream 中的类使用一致。后面会有Reader 与InputStream 的对应关系。
主要的方法:
read() 读取一个字符;
close()关闭流对象;

  • 5.字符输出流Writer

Writer 是所有的输出字符流的父类,它是一个抽象类。
CharArrayWriter、StringWriter 是两种基本的介质流,它们分别向Char 数组、String 中写入数据。
PipedWriter 是向与其它线程共用的管道中写入数据,
BufferedWriter 是一个装饰器为Writer 提供缓冲功能。
PrintWriter 和PrintStream 极其类似,功能和使用也非常相似。
OutputStreamWriter 是OutputStream 到Writer 转换的桥梁,它的子类FileWriter 其实就是一个实现此功能的具体类
(具体可以研究一SourceCode)。功能和使用和OutputStream 极其类似,后面会有它们的对应图。
主要的方法是:
append()  向输出流中追加数据
close()  关闭输出流
write()   将数据写入到输输出流中。

7.字符流与字节流转换
转换流的特点:
其是字符流和字节流之间的桥梁
可对读取到的字节数据经过指定编码转换成字符
可对读取到的字符数据经过指定编码转换成字节
当字节和字符之间有转换动作时;
流操作的数据需要编码或解码时。
具体的对象体现:
InputStreamReader:InputStreamReader 是字节流通向字符流的桥梁:它使用指定的 charset 读取字节并将其解码为字符。
它使用的字符集可以由名称指定或显式给定,或者可以接受平台默认的字符集。
通过制定的方式解码并将字节流对象转换成字符流对象。
InputStreamReader:字节到字符的桥梁
OutputStreamWriter:字符到字节的桥梁
用法如下:
InputStreamReader reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(new File("D:\\d\\2.txt")),"UTF-8");
OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(new File("D:\\d\\2.txt")),"UTF-8");
这两个流对象是字符体系中的成员,它们有转换作用,本身又是字符流,所以在构造的时候需要传入字节流对象进来。

8.File类
File类是对文件系统中文件以及文件夹进行封装的对象,可以通过对象的思想来操作文件和文件夹。 File类保存文件或目录的各种元数据信息,
包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名,判断指定文件是否存在、获得当前目录中的文件列表,
创建、删除文件和目录等方法。  
File类主要的方法有:
文件是否可读可写可执行:canExecute();canRead();canWrite() ;
文件创建删除,重命名:delete();createNewFile() ;createTempFile(String prefix, String suffix) 创建临时文件;suffix表示给定的后缀
详细的参照相关的API。

9.RandomAccessFile类
该对象并不是流体系中的一员,其封装了字节流,同时还封装了一个缓冲区(字符数组),
通过内部的指针来操作字符数组中的数据。 该对象特点:
该对象只能操作文件,所以构造函数接收两种类型的参数:a.字符串文件路径;b.File对象。
该对象既可以对文件进行读操作,也能进行写操作,在进行对象实例化时可指定操作模式(r,rw)

java IO流的分类有利于整体上掌握IO流的组织架构,关于IO流平常使用的不是很多
一般就是将数据写到某个文件中,或者读取某个文件里面的数据,将数据拆分等等。
这里面不做太详细的编程方面的了解,我可能在后面会有一个专门的代码的文档。




 

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