JAVA IO API使用详解（java语言）

一.理论准备

流是个抽象的概念，是对输入输出设备的抽象，Java程序中，对于数据的输入/输出操作都是以“流”的方式进行，设备可以是文件、网络、内存等。流具有方向性，至于是输入流还是输出流则是一个相对的概念，一般以程序(小马哥说的是机器)为参考，如果数据的流向是程序至设备，我们成为输出流，反之我们称为输入流，可以将流想象成一个“水流管道”(很多资料都这么讲的)，自然就出现了方向的概念。 流把I/O设备内部的具体操作给隐藏起来了。所有InputStream和Reader的派生类都有一个基本的，继承下来的，能读取单个或byte数组的read( )方法。 Java分为字节流（Stream结尾）和字符流（Reader、Write结尾），再分为输入流（InputStream、Reader）和输出流（OutputStream、Write），输入输出相对于内存而言。在读字符的时候用字符流，如文本文件、XML(我想xml明明是字母字符组成的，属于ASCII文件，为何不用stream读取呢？)等。在读二进制文件时候用字节流，如RAR、EXE等不是文本以外的文件(图片)。Buffered开头的流只是加了缓冲区，为了读写提高效率。字符流不能直接输出，需要转换成字节流才能输出(这个确实是刚知道的)！

Java 2 SDK中有三种基本类型的节点：文件(file)、内存(memory)、管道(pipe)。

下面来看郑莉教材上IO章节的那个经典图片。

继承自InputStream/OutputStream的流都是用于向程序中输入/输出数据，且数据的单位都是字节(byte=8bit)，如图，深色的为节点流，浅色的为处理流。

继承自Reader/Writer的流都是用于向程序中输入/输出数据，且数据的单位都是字符(2byte=16bit)，如图，深色的为节点流，浅色的为处理流。

二.用法分析

Java IO的一般使用原则(部分来自百度文库)：

(1) 按数据来源（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）: 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）；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。

三.若干实例

还是寒假时候写的，权当复习了，折叠代码的插件找不到了，先看着吧。

1.System.in

import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; /* * System.in是InputStream static final的，包含了多态,叫同步式或者阻塞式 * 读取ASCII和二进制文件(图片)，而字母就是ASCII字符(个人理解)。 */ public class TestSystemIn { public static void main(String[] args) { InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in); BufferedReader br = new BufferedReader(isr);//有readline String s = null; try { s = br.readLine(); while(s!=null) { if(s.equalsIgnoreCase("exit")) { break; } System.out.println(s.toUpperCase()); s = br.readLine(); } br.close(); }catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

2.buffer

import java.io.BufferedReader; import java.io.BufferedWriter; import java.io.FileReader; import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; public class TestBuffer { public static void main(String[] args) { try { //查看修改日就可以判断文件是否是新建的了 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("d:/java.txt")); BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("d:/java.txt")); String s = null; for(int i=1; i<100; i++) { s = String.valueOf(Math.random()); bw.write(s); bw.newLine();//换行 } //刷新该流的缓冲，br没有该方法 bw.flush(); while((s=br.readLine())!=null) { System.out.println(s); } bw.close(); br.close(); }catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

3.FileInputStream

import java.io.*; public class TestFileInputStream { public static void main(String[] args) { FileInputStream in = null; try { in = new FileInputStream("e:/1.txt"); }catch(FileNotFoundException e) { System.out.println("找不到文件"); System.exit(-1); } //下面表示找到了文件 int tag = 0; try { long num = 0; while((tag = in.read())!=-1) { //read是字节流，若是有汉字就显示不正常了,使用reader就解决了 System.out.print((char)tag); num++; } in.close(); System.out.println(); System.out.println("共读取了" + num + "字符"); }catch(IOException e1) {//read和close都会抛出IOException System.out.println("文件读取错误"); System.exit(-1); } } }

4.FileOutputStream实现复制功能

import java.io.*; /* * 实现复制功能 */ public class TestFileOutputStream { public static void main(String[] args) { int b = 0; FileInputStream in = null; FileOutputStream out = null; try { in = new FileInputStream("d:/java.txt"); //下面的若是不存在的话会自动建立 out = new FileOutputStream("d:/my_java.txt"); while((b=in.read())!=-1) { out.write(b); } in.close(); out.close(); }catch(FileNotFoundException e) { System.out.println("找不到指定文件"); System.exit(-1); }catch(IOException e1) { System.out.println("文件复制错误"); System.exit(-1); } System.out.println("文件已复制"); } }

5.ObjectOutputStream与Serializable

import java.io.*; /* * transient（透明的），可以用来修饰成员变量， * 当进行序列化时不予考虑，修饰int 的话，不管原来的值是多少 * 输出的就是0 */ public class TestObjectIO { public static void main(String[] args) throws Exception { T t = new T(); t.k = 8; FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/1.txt"); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos); oos.writeObject(t); oos.flush(); oos.close(); FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/1.txt"); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis); T tRead = (T)ois.readObject(); System.out.println(tRead.i + " " + tRead.j + " " + tRead.k); } } class T implements Serializable { int i = 10; int j = 9; double d = 2.3; int k = 15; }

6.转换编码方式

import java.io.*; /* * 中文windows默认GBK编码方式 * 追加的内容显示为问号，不知道咋回事 */ public class TestTransForm { public static void main(String[] args) { try { OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("d:/java.txt")); osw.write("你好123");//可以直接写入字符串，包括中文,因为外边的是字符流 System.out.println("编码方式：" + osw.getEncoding());//ISO8859_1是西欧语言，又叫latin-1，此时未考虑东方人，国标（ISO）为Unicode osw.close(); osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("d:/java.txt",true),"ISO8859_1");//true表示追加 osw.write("这是追加的内容"); System.out.println("编码方式：" + osw.getEncoding()); osw.close(); }catch(IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

7.输出重定向

import java.io.*; /* * Print流属于输出流，提供了重载的方法很多， * PrintWriter和PrintStream不会抛异常，用户通过检测错误状态获取信息， * 包含自动flush功能，有什么用呢,在jsp里也要输出一些东西， * 但不必每次抛异常。 */ public class TestPrintStream { public static void main(String[] args) { PrintStream ps = null; try { FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/java.txt"); ps = new PrintStream(fos); }catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } if(ps!=null) { System.setOut(ps);//输出重定向 } int ln = 0; for(char c=0; c<65535; c++) { System.out.print(c + " "); if(ln++>100) { System.out.println(); ln = 0; } } } }

8.DataStream

import java.io.*; public class TestDataStream { public static void main(String[] args) { //先在内存里分配一个字节数组，再有一个 OutputStream，再加上一个数据流 ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); DataOutputStream dos = new DataOutputStream(baos); try {//写出读入 dos.writeDouble(Math.random()); dos.writeBoolean(true); ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray()); System.out.println(bais.available());//共几个字节可用 DataInputStream dis = new DataInputStream(bais); ////先写的先读（队列）,下面这两个输出不可以调换,否则就先输出了double里的一个字节 System.out.println(dis.readDouble()); System.out.println(dis.readBoolean()); dos.close(); dis.close(); }catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

四.小问题

为什么Writer/Reader不继承自Stream呢?字符最终也要转换成二进制呀。Writer/Readre继承OutputStream/InputStream，这样的继承层次不是更好，为什么要单独做一个呢,而且Stream也有些子类能够实现字符串的读写。大神回答：单一职责。太牵强了。

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