java编程思想读书笔记 第十八章 java I/O系统（第二篇）

1.添加属性和有用的接口

FilterInputStream和FilterOutputStream是用来提供装饰器类接口的以控制特定输入流和输出流的两个类。FilterInputStream和FilterOutputStream分别自I/O类库中的基类InputStream和OutputStream派生而来，这两个类是装饰器的必要条件。

1.1 通过FilterInputStream从InputStream读取数据
FilterInputStream类能够完成两件不同的事情。其中，DataInputStream允许我们读取不同的基本类型数据以及String对象（所有方法都以“read”开头，例如readByte()、readFloat()等等）。搭配相应的DataInputStream，我们就可以通过数据“流”将基本类型的数据从一个地方迁移到另外一个地方。
FilterInputStream的类型及功能如下表所示：

1.2 通过FilterOutputStream向OutputStream写入
与DataInputStream对应的是DataOutputSream，它可以将各种基本数据类型以及String对象格式化输出到“流”中；这样以来，任何机器上任何DataInputStream都能够读取它们。所有方法都以“write”开头，例如writeByte()、writeFloat()等等。
PrintStream最初的目的是为了以可视化格式打印所有的基本数据类型以及String对象。这和DataOutputStream不同，后者的目的是将数据元素置入“流”中，使DataInputStream能够可移植地重构它们。
PrintStream内有两个重要的方法：print()和println()。对它们进行了重载，以便可以打印各种数据类型。print()和println()之间的差异是，后者在操作完毕之后会添加一个换行符。
BufferedOutputStream是一个修改过的OutputStream，它对数据流使用缓冲技术，因此当每次向流写入时，不必每次都进行实际的物理写动作。所以在进行输出时，可能会经常使用它。FilterOutputStream的类型及功能如下图所示：

2.Reader和Writer
几乎所有的原始java I/O流类都有相应的Reader和Writer类来提供天然的Unicode操作。然而在某些场合，面向字符的InputStream和OutputStream才是正确的解决方案，特别是，java.util.zip类库就是面向字节的而不是面向字符的。因此，最明智的做法是尽量尝试使用Reader和Writer，一旦程序无法成功编译，我们就会发现自己不得不使用面向字节的类库。下图展示了两个继承层次结构中，信息的来源和去处：

2.2 更改流的行为
对于InputStream和OutputStream来说，我们会使用FilterInputStream和FilterOutputStream的装饰器子类来修改“流”以满足特殊需要。Reader和Writer的继承层次结构继续沿用相同的思想–但是并不完全相同。
在下图中，相对于上面的那个图来说，左右之间的对应关系的近似程度更加粗略写。造成这种差别的原因是因为类的组织形式不同；尽管BufferedOutputStream和FilterOutputStream的子类，但是BufferedWriter并不是FilterWriter的子类（尽管FilterWriter是抽象类，没有任何子类，把它放在那里也只是把它作为一个占位符），然而，这些类的接口都十分相似：

有一点很清楚：无论我们何时使用readLine()，都不应该使用DataInputStream，而应该使用BufferedReader，除了这一点，DataInputStream仍是I/O类库的首选成员。
为了更容易过渡到使用PrintWriter，它提供了一个既能接受Writer对象又能接受任何OutputStream对象的构造器。PrintWriter格式化接口实际上与PrintStream相同。

2.3 未发生变化的类
有一些类在java1.0和java1.1之间未做改变。如下图所示：

强调内容
特别是DataInputStream，在使用时没有任何变化；因此如果想以“可传输的”格式存储和检索数据，可以使用InputStream和OutputStream。

3. 自我独立的类：RandomAccessFile
RandomAccessFile适用于由大小已知的记录组成的文件，所以我们使用seek()将记录从一处转移到另一处，然后读取或者修改记录。文件中的记录的大小不一定相同，只要我们能够确定那些记录多大以及它们在文件中的位置即可。
从本质上来说，RandomAccessFile的工作方式类似于把DataInputStream和DataOutputStream组合起来使用，还添加了一些方法。其中方法getFilePointer()用于查找当前所处的文件位置，seek()用于在文件内移至新的文职，length()用于判断文件的最大尺寸。令哇，其构造器还需要第二个参数用来指示我们只是“随机读”（r）还是“既读又写”（rw）。它并不支持只写文件，这表明RandomAccessFile若是从DataOutputStream继承而来也可能运行得很好。只有RandomAccessFile支持搜寻方法，并且只适用于文件。

4. I/O流的典型使用方式

4.1缓冲输入文件
如果想要打开一个文件用于字符输入，可以使用以String或File对象作为文件名的FileInputReader。下面的例子使用BufferedReader的构造函数对文件进行缓冲。由于BufferedReader也提供readLine()方法，所以这是最终对象和进行读取的接口。当readLine()将返回null时，就达到了文件的末尾。例子如下：

public class BufferedInputFile {
    public static String read(String fileName) throws IOException{
        BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader(fileName));
        String s ;
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        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("C:/Users/Administrator/Workspaces/MyEclipse 10/eighteen/src/com/one/BufferedInputFile.java"));
    }
}

字符串sb用来累积文件的全部内容（包括必须添加的换行符，因为readLine()已将它们删除）。最后，调用close()关闭文件。

4.2 从内存输入
下面的示例中，从BufferedInputFile.read()读入的String结果用来创建一个StringReader。然后调用read()每次读取一个字符，并把它送到控制台。

public class MemoryInput {
    public static void main(String[] args) throws IOException{
        StringReader in = new StringReader("C:/Users/Administrator/Workspaces/MyEclipse 10/eighteen/src/com/one/MemoryInput.java");
        int c;
        while((c = in.read()) != -1){
            System.out.println((char)c);
        }
    }
}

注意read()是以int形式返回下一字节，因此必须类型转换为char才能正确打印。

4.3 格式化的内存输入
要读取格式化数据，可以使用DataInputStream，它是一个面向字节的I/O类（不是面向字符的）。因此我们必须使用InputStream类而不是Reader类。当然，我们可以用InputStream以字节形式读取任何数据（例如一个文件），不过，这里使用的是字符串。例子如下：

public class FormattedMemoryInput {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        try {
            DataInputStream in = new DataInputStream(
                    new ByteArrayInputStream(
                            BufferedInputFile
                                    .read("C:/Users/Administrator/Workspaces/MyEclipse 10/eighteen/src/com/one/FormattedMemoryInput.java")
                                    .getBytes()));
            while(true){
                System.out.println((char)in.readByte());
            }
        } catch (EOFException e) {
            System.out.println("End of stream");
        }
    }
}

必须为ByteArrayInputStream提供字节数组，为了产生该数组String包含了一个可以实现此项工作的getBytes()方法。这方法产生ByteArrayInputStream是一个适合传递给DataInputStream的InputStream。

4.4 基本的文件输出
FileWriter对象可以向文件写入数据。首先，创建一个与指定文件连接的FileWriter。实际上，通常会用BufferedWriter将其包装起来用以缓冲输出。使用PrintWriter可以使得你不必要每次希望创建文本文件并向其中写入时，都去执行所有的装饰工作。

4.5 存储和恢复数据
PrintWriter可以对数据进行格式化，以便人们的阅读。但是为了输出可供另一个“流”恢复的数据，我们需要用DataOutputStream写入数据，并用DataOutputStream恢复数据。注意DataOutputStream和DataInputStream是面向字节的，因此要使用InputStream和OutputStream。

4.6 读写随机访问文件
使用RandomAccessFile时，你必须知道文件排版，这样才能正确地操作它。RandomAccessFile拥有读取基本类型和UTF-8字符串的各种具体方法。RandomAccessFile除了实现DataInput和DataOutput接口之外，有效地狱I/O继承层次结构的其他部分实现了分离。因为它不支持装饰，所以不能将其与InputStream及OutputStream子类的任何部分组合起来。