Java I/O总结

近日做了老师布置的Java作业，其中有不少关于I/O流的内容，做起来发现一头雾水，于是上网找了一些资料，做些简单总结.

首先说一下数据流的概念，数据流就是连续不断的数据集合，当数据写入程序或者从程序输出时，数据会按先后顺序形成数据流，所以在用流读取或者写入时，我们也是按顺序的。数据流有起点终点，起点终点可以是文件，内存，或者网络连接。

数据流分类：

（1）字节流：即数据流中最小单位是字节（byte）。

（2）字符流：数据中最小单位是字符，Java中的Unicode编码一个字符占两个字节。

I/O体系又分为流式和非流式，如下图：

以上是常用的主要类，功能简述如下：

File（文件特征与管理）：用于文件或者目录的描述信息，例如生成新目录，修改文件名，删除文件，判断文件所在路径等。
InputStream（字节流，二进制格式操作）：抽象类，基于字节的输入操作，是所有输入流的父类。定义了所有输入流都具有的共同特征。
OutputStream（字节流，二进制格式操作）：抽象类。基于字节的输出操作。是所有输出流的父类。定义了所有输出流都具有的共同特征。
Reader（字符流，文本格式操作）：抽象类，基于字符的输入操作。
Writer（字符流，文本格式操作）：抽象类，基于字符的输出操作。
RandomAccessFile（随机文件操作）：它的功能丰富，可以从文件的任意位置进行存取（输入输出）操作。

I/O流

由上图不难得知，流中主要处理以下几个类型：文件（File衍生类），字节数组（Byte相关衍生类），字符数组（Char衍生类），字符串（String相关），而网络数据流各个子类都会参与其中。

InputStream

InputStream 为字节输入流，它本身为一个抽象类，必须依靠其子类实现各种功能，此抽象类是表示字节输入流的所有类的超类。继承自InputStream 的流都是向程序中输入数据的，且数据单位为字节（8bit）；

InputStream中有三种重载的read方法用于读取数据：

public abstract int read( )：读取一个byte的数据，返回值是高位补0的int类型值。若返回值=-1说明没有读取到任何字节读取工作结束。
public int read(byte b[ ])：读取b.length个字节的数据放到b数组中。返回值是读取的字节数。该方法实际上是调用下一个方法实现的
public int read(byte b[ ], int off, int len)：从输入流中最多读取len个字节的数据，存放到偏移量为off的b数组中。
public int available( )：返回输入流中可以读取的字节数。注意：若输入阻塞，当前线程将被挂起，如果InputStream对象调用这个方法的话，它只会返回0，这个方法必须由继承InputStream类的子类对象调用才有用，
public long skip(long n)：忽略输入流中的n个字节，返回值是实际忽略的字节数, 跳过一些字节来读取
public int close( ) ：使用完后，必须对我们打开的流进行关闭。

几个子类的作用简介：

FileInputStream：把一个文件作为InputStream，实现对文件的读取操作
ByteArrayInputStream：把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用
StringBufferInputStream：把一个String对象作为InputStream
PipedInputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用
SequenceInputStream：把多个InputStream合并为一个InputStream
FilterInputStream ：用来“封装其它的输入流，并为它们提供额外的功能”。

OutputStream

与InputStream相对应，有三个重载的write方法，用于数据的输出

public void write(byte b[ ])：将参数b中的字节写到输出流。
public void write(byte b[ ], int off, int len) ：将参数b的从偏移量off开始的len个字节写到输出流。
public abstract void write(int b) ：先将int转换为byte类型，把低字节写入到输出流中。
public void flush( ) : 将数据缓冲区中数据全部输出，并清空缓冲区。
public void close( ) : 关闭输出流并释放与流相关的系统资源。

几个子类作用简介：

FileOutputStream：把信息存入文件中
ByteArrayOutputStream：把信息存入内存中的一个缓冲区中
StringBufferOutputStream：把一个String对象作为InputStream
PipedOutputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用
SequenceOutputStream：把多个OutStream合并为一个OutStream
FilterOutputStream ：用来“封装其它的输出流，并为它们提供额外的功能”。

以上FilterOutputStream本身也是一个超类，其中的缓冲流BufferedOutputStream和BufferedInputStream在读写数据时减少直接访问数据源的次数，提高效率。

创建BufferedInputStream类对象格式：

InputStream is=new BufferedInputStream(InputStream in); //默认缓冲区，大小为8192字节

InputStream is=new BufferedInputStream(InputStream in,int size); //自定义缓冲区，大小为size

BufferedOutputStream创建格式与上方大同小异。

Reader类和Writer类用法和上面两种差不多，若要处理的对象全都是文本数据则可以选用字符流，字节流通用。

有两个需要注意的：

InputStreamReader ：从输入流读取字节，在将它们转换成字符。
BufferReader :接受Reader对象作为参数，并对其添加字符缓冲器，使用readline()方法可以读取一行。

如何选择I/O流

确定是输入还是输出
输入:输入流 InputStream Reader
输出:输出流 OutputStream Writer
明确操作的数据对象是否是纯文本
是:字符流 Reader，Writer
否:字节流 InputStream，OutputStream
明确具体的设备。
- 文件：
  读：FileInputStream,, FileReader,
  写：FileOutputStream，FileWriter
- 数组：
  byte[ ]：ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
  char[ ]：CharArrayReader, CharArrayWriter
- String：
  StringBufferInputStream(已过时，因为其只能用于String的每个字符都是8位的字符串), StringReader, StringWriter
- Socket流
  键盘：用System.in（是一个InputStream对象）读取，用System.out（是一个OutoutStream对象）打印
是否需要转换流
是，就使用转换流，从Stream转化为Reader、Writer：InputStreamReader，OutputStreamWriter
是否需要缓冲提高效率
是就加上Buffered：BufferedInputStream, BufferedOuputStream, BufferedReader, BufferedWriter

RandomAccessFile使用示例

import java.io.*;
import java.util.Scanner;
class FileCopy {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		Scanner scan=new Scanner(System.in);
		System.out.println("请输入源文件名和目标文件名：");
		String oldFileName=scan.nextLine();
		String newFileName=scan.nextLine();
		File oldFile=new File("C:\\Users\\lee\\Desktop",oldFileName);
		File newFile=new File("C:\\Users\\lee\\Desktop",newFileName);
		try {
			RandomAccessFile rfile=new RandomAccessFile(oldFile,"r");
			RandomAccessFile nfile=new RandomAccessFile(newFile,"rw");
			int d=-1;
			while((d=rfile.read())!=-1) {
				nfile.write(d);
			}
			rfile.close();
			nfile.close();
		}catch(FileNotFoundException e){
				System.out.println("找不到文件");		
		}
		
	}
}

BufferedInputStream使用示例

import java.io.*;
import java.util.Scanner;

public class testBufferInputStream {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO 自动生成的方法存根
		File file=new File("C:\\Users\\lee\\Desktop","BufferInput.txt");
		String a;
		Scanner scan=new Scanner(System.in);
		BufferedOutputStream fos ;
		try {
			fos=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file));
			System.out.println("请输入字符：");
			while(!"quit".equals((a=scan.nextLine()))) {
				System.out.println("请输入字符：");
				fos.write(a.getBytes());
				fos.flush();
				}
			
			fos.close();
		} catch (FileNotFoundException e) {
			// TODO 自动生成的 catch 块
			e.printStackTrace();
		}catch(IOException e) {
			e.getMessage();
		} 
		
			
	}

}

引荐原文出处：http://www.importnew.com/23708.html