java输入输出流（I/O）总结

io流的 四个基本类

      java.io包中包含了流式I/O所须要的全部类。在java.io包中有四个基本类：InputStream、OutputStream及Reader、Writer类，它们分别处理字节流和字符流：

基本数据流的I/O

输入/输出	字节流	字符流
输入流	Inputstream	Reader
输出流	OutputStream	Writer

      Java中其余多种多样变化的流均是由它们派生出来的:

JDK1.4版本开始引入了新I/O类库，它位于java.nio包中，新I/O类库利用通道和缓冲区等来提升I/O操做的效率。

      在java.io包中， java.io.InputStream 表示字节输入流， java.io.OutputStream表示字节输出流，处于java.io包最顶层。 这两个类均为抽象类，也就是说它们不能被实例化，必须生成子类以后才能实现必定的功能。

1. io流的具体分类

1、按I/O类型来整体分类：

      1. Memory  1）从/向内存数组读写数据: CharArrayReader、 CharArrayWriter、ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream
                   2）从/向内存字符串读写数据 StringReader、StringWriter、StringBufferInputStream
      2.Pipe管道   实现管道的输入和输出（ 进程间通讯 ）: PipedReader、PipedWriter、PipedInputStream、PipedOutputStream
      3.File 文件流 。对文件进行读、写操做 ：FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutputStream
      4. ObjectSerialization 对象输入、输出  ：ObjectInputStream、ObjectOutputStream
      5.DataConversion数据流  按基本数据类型读、写（处理的数据是Java的基本类型（如布尔型，字节，整数和浮点数））：DataInputStream、DataOutputStream
      6.Printing   包含方便的打印方法 ：PrintWriter、PrintStream
      7.Buffering缓冲   在读入或写出时，对数据进行缓存，以减小I/O的次数：BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream
      8.Filtering  滤流 ，在数据进行读或写时进行过滤：FilterReader、FilterWriter、FilterInputStream、FilterOutputStream 过
      9.Concatenation合并输入  把多个输入流链接成一个输入流 ：SequenceInputStream 
     10.Counting计数   在读入数据时对行记数 ：LineNumberReader、LineNumberInputStream
     11.Peeking Ahead  经过缓存机制，进行预读 ：PushbackReader、PushbackInputStream
     12.Converting between Bytes and Characters  按照必定的编码/解码标准将字节流转换为字符流，或进行反向转换（ Stream到Reader,Writer的转换类 ）：

2、按数据来源（去向）分类：  
　　一、File（文件）： FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter 
　　二、byte[]：ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream 
　　三、Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter 
　　四、String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter 
　　五、网络数据流：InputStream, OutputStream, Reader, Writer 

2. 字节流InputStream/OutputStream

 1.1. InputStream 抽象类 

      InputStream 为字节输入流，它自己为一个抽象类，必须依靠其子类实现各类功能，此抽象类是表示字节输入流的全部类的超类。  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是输入字节数据用的类，因此InputStream类提供了3种重载的read方法.Inputstream类中的经常使用方法： 
（1） 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做结束。
（2） 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。该方法其实是调用下一个方法实现的 
（3） 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。 
（4） public int available( )：返回输入流中能够读取的字节数。 注意：若输入阻塞，当前线程将被挂起，若是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，  
（5） 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 
（6） public int close( ) ：咱们在使用完后，必须对咱们打开的流进行关闭. 

         主要的子类：

        

         1） FileInputStream把一个文件做为InputStream，实现对文件的读取操做     
 2） ByteArrayInputStream：把内存中的一个缓冲区做为InputStream使用 
 3） StringBufferInputStream：把一个String对象做为InputStream 
 4） PipedInputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用 
 5） SequenceInputStream：把多个InputStream合并为一个InputStream 

 2.1．OutputStream 抽象类 

OutputStream提供了3个write方法来作数据的输出，这个是和InputStream是相对应的。 
1. public void write(byte b[ ])：将参数b中的字节写到输出流。 
2. 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。 
3. 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。 
4. public void flush( ) : 将数据缓冲区中数据所有输出，并清空缓冲区。 
5. public void close( ) : 关闭输出流并释放与流相关的系统资源。 

       主要的子类：

        

      1) ByteArrayOutputStream：把信息存入内存中的一个缓冲区中 
      2) FileOutputStream：把信息存入文件中 
      3) PipedOutputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用 
      4) SequenceOutputStream：把多个OutStream合并为一个OutStream 

流结束的判断：方法read()的返回值为-1时；readLine()的返回值为null时。

1.3. 文件输入流： FileInputStream类

      FileInputStream可使用read()方法一次读入一个字节，并以int类型返回，或者是使用read()方法时读入至一个byte数 组，byte数组的元素有多少个，就读入多少个字节。在将整个文件读取完成或写入完毕的过程当中，这么一个byte数组一般被看成缓冲区，由于这么一个 byte数组一般扮演承接数据的中间角色。

 

做用：以文件做为数据输入源的数据流。或者说是打开文件，从文件读数据到内存的类。
使用方法(1)    
   File  fin=new File("d:/abc.txt"); 
  FileInputStream in=new FileInputStream( fin);

使用方法(2)
   FileInputStream  in=new  FileInputStream(“d: /abc.txt”);

程序举例：
将InputFromFile.java的程序的内容显示在显示器上

 

import  java.io.IOException;  

import  java.io.FileInputStream;  

;  

public   class  TestFile {  

     public   static   void  main(String args[])  throws  IOException {  

         try {      

               FileInputStream rf= new    FileInputStream( "InputFromFile.java" );  

                int  n= 512 ;    byte   buffer[]= new    byte [n];     

                while ,n)!=- 1 )&&(n> 0 )){  

                   System.out.println( new  String(buffer) );  

                }  

                System.out.println();  

                rf.close();  

        }  catch (IOException  IOe){        

              System.out.println(IOe.toString());  

        }  

    }  

}

1.4. 文件输出流:FileOutputStream类

  做用：用来处理以文件做为数据输出目的数据流；或者说是从内存区读数据入文件

      FileOutputStream类用来处理以文件做为数据输出目的数据流；一个表示文件名的字符串，也能够是File或FileDescriptor对象。 
建立一个文件流对象有两种方法： 
方式1： 
 File   f=new  File (“d:/myjava/write.txt ");
        FileOutputStream  out= new FileOutputStream (f);
方式2： 
FileOutputStream out=new FileOutputStream(“d:/myjava/write.txt "); 
方式3：构造函数将 FileDescriptor()对象做为其参数。 
FileDescriptor() fd=new FileDescriptor(); 
FileOutputStream f2=new FileOutputStream(fd); 
方式4：构造函数将文件名做为其第一参数，将布尔值做为第二参数。 
FileOutputStream f=new FileOutputStream("d:/abc.txt",true); 
注意： （1）文件中写数据时，若文件已经存在，则覆盖存在的文件；（2）的读/写操做结束时，应调用close方法关闭流。 

程序举例： 使用键盘输入一段文章，将文章保存在文件 write.txt中

import  java.io.IOException;  

import  java.io.FileOutputStream;  

public   class  TestFile {  

     public   static   void  main(String args[])  throws  IOException {  

         try  {  

            System.out.println( "please Input from      Keyboard" );  

             int  count, n =  512 ;  

             byte  buffer[] =  new   byte [n];  

            count = System.in.read(buffer);  

            FileOutputStream wf =  new  FileOutputStream( "d:/myjava/write.txt" );  

            wf.write(buffer,  0 , count);  

            wf.close();  // 当流写操做结束时，调用close方法关闭流。   

            System.out.println( "Save to the write.txt" );  

        }  catch  (IOException IOe) {  

            System.out.println( "File Write Error!" );  

        }  

    }  

}  

1.5. FileInputStream流和FileOutputStream的应用

利用程序将文件file1.txt 拷贝到file2.txt中。

import  java.io.File;  

import  java.io.IOException;  

import  java.io.FileOutputStream;  

import  java.io.FileInputStream;  

public   class  TestFile {  

     public   static   void  main(String args[])  throws  IOException {  

         try  {  

            File inFile =  new  File( "copy.java" );  

            File outFile =  new  File( "copy2.java" );  

            FileInputStream finS =  new  FileInputStream(inFile);  

            FileOutputStream foutS =  new  FileOutputStream(outFile);  

             int  c;  

             while  ((c = finS.read()) != - 1 ) {  

                foutS.write(c);  

            }  

            finS.close();  

            foutS.close();  

        }  catch  (IOException e) {  

            System.err.println( "FileStreamsTest: "  + e);  

        }  

    }  

}  

1.6. 缓冲输入输出流  BufferedInputStream/  BufferedOutputStream

         

       计算机访问外部设备很是耗时。访问外存的频率越高，形成CPU闲置的几率就越大。为了减小访问外存的次数，应该在一次对外设的访问中，读写更多的数据。 为此，除了程序和流节点间交换数据必需的读写机制外，还应该增长缓冲机制。缓冲流就是每个数据流分配一个缓冲区，一个缓冲区就是一个临时存储数据的内 存。这样能够减小访问硬盘的次数,提升传输效率。

BufferedInputStream:当向缓冲流写入数据时候，数据先写到缓冲区，待缓冲区写满后，系统一次性将数据发送给输出设备。

BufferedOutputStream :当从向缓冲流读取数据时候，系统先从缓冲区读出数据，待缓冲区为空时，系统再从输入设备读取数据到缓冲区。

1）将文件读入内存：

将 BufferedInputStream 与 FileInputStream 相接

  FileInputStream  in =new   FileInputStream ( “file1.txt ” );

  BufferedInputStream  bin =new   BufferedInputStream (  in ); 

2）将内存写入文件：

将 BufferedOutputStream 与   FileOutputStream 相接

FileOutputStream out =new  FileOutputStream (“file1.txt”);

BufferedOutputStream   bin =new  BufferedInputStream ( out );

3）键盘输入流读到内存

将 BufferedReader 与 标准的数据流 相接  

 InputStreamReader  sin =new InputStreamReader ( System.in ) ；

BufferedReader bin=new             BufferedReader( sin );

import  java.io.*;  

public   class  ReadWriteToFile {  

     public   static   void  main(String args[])  throws  IOException {  

        InputStreamReader sin =  new  InputStreamReader(System.in);  

        BufferedReader bin =  new  BufferedReader(sin);  

        FileWriter out =  new  FileWriter( "myfile.txt" );  

        BufferedWriter bout =  new  BufferedWriter(out);  

        String s;  

         while  ((s = bin.readLine()).length() >  0 ) {  

            bout.write(s,  0 , s.length());  

        }  

    }  

} 

程序说明：
从键盘读入字符，并写入到文件中 BufferedReader类的方法： String readLine()
做用：读一行字符串，以回车符为结束。
BufferedWriter类的方法： bout.write(String s,offset,len)
做用：从缓冲区将字符串s从offset开始，len长度的字符串写到某处。

2. 字符流Writer/Reader

          Java中字符是采用Unicode标准，一个字符是16位，即一个字符使用两个字节来表示。为此，JAVA中引入了处理字符的流。

1. Reader抽象类

    用于读取字符流的抽象类。子类必须实现的方法只有 read(char[], int, int) 和 close()。可是，多数子类将重写此处定义的一些方法，以提供更高的效率和/或其余功能。

       

1) FileReader : 与FileInputStream对应  
　　主要用来读取字符文件，使用缺省的字符编码，有三种构造函数： 
　　(1）将文件名做为字符串 ：FileReader f=new FileReader(“c:/temp.txt”); 
　　(2）构造函数将File对象做为其参数。 
           File f=new file(“c:/temp.txt”); 
           FileReader f1=new FileReader(f); 
　　(3)  构造函数将FileDescriptor对象做为参数 
         FileDescriptor() fd=new FileDescriptor() 
         FileReader f2=new FileReader(fd); 
               (1) 用指定字符数组做为参数：CharArrayReader(char[]) 
               (2) 将字符数组做为输入流:CharArrayReader(char[], int, int) 
        读取字符串，构造函数以下： public StringReader(String s); 
2) CharArrayReader： 与ByteArrayInputStream对应  
3) StringReader :  与StringBufferInputStream对应 
4) InputStreamReader 
     从输入流读取字节，在将它们转换成字符:Public inputstreamReader(inputstream is); 
5) FilterReader:  容许过滤字符流 
     protected filterReader(Reader r); 
6) BufferReader : 接受Reader对象做为参数，并对其添加字符缓冲器，使用readline()方法能够读取一行。 
  Public BufferReader(Reader r); 

      主要方法：

        (1)  public int read() throws IOException; //读取一个字符，返回值为读取的字符 

　　(2)  public int read(char cbuf[]) throws IOException; /*读取一系列字符到数组cbuf[]中，返回值为实际读取的字符的数量*/ 
　　(3)  public abstract int read(char cbuf[],int off,int len) throws IOException; 
/*读取len个字符，从数组cbuf[]的下标off处开始存放，返回值为实际读取的字符数量，该方法必须由子类实现*/ 

2. Writer抽象类

     写入字符流的抽象类。子类必须实现的方法仅有 write(char[], int, int)、flush() 和 close()。可是，多数子类将重写此处定义的一些方法，以提供更高的效率和/或其余功能。 其子类以下：

1） FileWrite:   与FileOutputStream对应  
将字符类型数据写入文件，使用缺省字符编码和缓冲器大小。 
Public FileWrite(file f); 
2)  chararrayWrite: 与ByteArrayOutputStream对应 , 将字符缓冲器用做输出。 
   Public CharArrayWrite(); 
3) PrintWrite: 生成格式化输出 
   public PrintWriter(outputstream os); 
4) filterWriter :用于写入过滤字符流 
   protected FilterWriter(Writer w); 
5) PipedWriter： 与PipedOutputStream对应    

6) StringWriter： 无与之对应的以字节为导向的stream  

      主要方法：

(1)   public void write(int c) throws IOException；  //将整型值c的低16位写入输出流 
(2)   public void write(char cbuf[]) throws IOException；  //将字符数组cbuf[]写入输出流 
(3)   public abstract void write(char cbuf[],int off,int len) throws IOException；  //将字符数组cbuf[]中的从索引为off的位置处开始的len个字符写入输出流 
(4)   public void write(String str) throws IOException；  //将字符串str中的字符写入输出流 
(5)   public void write(String str,int off,int len) throws IOException；  //将字符串str 中从索引off开始处的len个字符写入输出流 
(6)   flush( ) // 刷空输出流，并输出全部被缓存的字节。 
(7) close()      关闭流  public abstract void close() throws IOException

3 .InputStream与Reader差异 OutputStream与Writer差异

InputStream和OutputStream类处理的是字节流，数据流中的最小单位是字节(8个bit)
Reader与Writer处理的是字符流，在处理字符流时涉及了字符编码的转换问题

import  java.io.*;  

public   class  EncodeTest {  

     private   static   void  readBuff( byte  [] buff)  throws  IOException {  

       ByteArrayInputStream in = new  ByteArrayInputStream(buff);  

         int  data;  

         while )   System.out.print(data+ "  " );  

        System.out.println();     in.close();     }  

    public   static   void  main(String args[])  throws  IOException {  

       System.out.println( "内存中采用unicode字符编码："  );  

        char    c= '好' ;  

        int  lowBit=c& 0xFF ;      int  highBit=(c& 0xFF00 )>> 8 ;  

       System.out.println( "" +highBit);  

       String s= "好" ;  

       System.out.println( "本地操做系统默认字符编码：" );  

       readBuff(s.getBytes());  

       System.out.println( "采用GBK字符编码：" );  

       readBuff(s.getBytes( "GBK" ));  

       System.out.println( "采用UTF-8字符编码：" );        

       readBuff(s.getBytes( "UTF-8" ));      }  

}

Reader类可以将输入流中采用其余编码类型的字符转换为Unicode字符，而后在内存中为其分配内存
Writer类可以将内存中的Unicode字符转换为其余编码类型的字符，再写到输出流中。

3. IOException异常类的子类

1.public class  EOFException ：    非正常到达文件尾或输入流尾时，抛出这种类型的异常。 2.public class FileNotFoundException：    当文件找不到时，抛出的异常。 3.public class InterruptedIOException：    当I/O操做被中断时，抛出这种类型的异常。