Java语言中IO接口编程详解

Java的核心库java.io提供了全面的IO接口，包括：文件读写，标准设备输出等等。Java中IO是以流为基础进行输入输出的，全部数据被串行化写入输出流，或者从输入流读入。在具体使用中不少初学者对Java.io包的使用很是含糊，本文将详细解说关于Java.io的使用。

　　1、 Input和Output

　　1. stream表明的是任何有能力产出数据的数据源，或是任何有能力接收数据的接收源。在Java的IO系统中，全部的stream（包括Input和Out stream）都包括两种类型：

　　1.1 以字节为导向的stream

　　以字节为导向的stream，表示以字节为单位从stream中读取或往stream中写入信息。以字节为导向的stream包括下面几种类型：

　　input

　　stream：

　　1) ByteArrayInputStream：把内存中的一个缓冲区做为InputStream使用

　　2) StringBufferInputStream：把一个String对象做为InputStream

　　3) FileInputStream：把一个文件做为InputStream，实现对文件的读取操做

　　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

　　Out

　　stream

　　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

　　1.2 以Unicode字符为导向的stream

　　以Unicode字符为导向的stream，表示以Unicode字符为单位从stream中读取或往stream中写入信息。以Unicode字符为导向的stream包括下面几种类型：

　　Input

　　Stream

　　1) CharArrayReader：与ByteArrayInputStream对应

　　2) StringReader：与StringBufferInputStream对应

　　3) FileReader：与FileInputStream对应

　　4) PipedReader：与PipedInputStream对应

　　Out

　　Stream

　　1) CharArrayWrite：与ByteArrayOutputStream对应

　　2) StringWrite：无与之对应的以字节为导向的stream

　　3) FileWrite：与FileOutputStream对应

　　4) PipedWrite：与PipedOutputStream对应

　　以字符为导向的stream基本上对有与之相对应的以字节为导向的stream。两个对应类实现的功能相同，字是在操做时的导向不一样。如 CharArrayReader：和ByteArrayInputStream的做用都是把内存中的一个缓冲区做为InputStream使用，所不一样的 是前者每次从内存中读取一个字节的信息，然后者每次从内存中读取一个字符。

　　1.3 两种不现导向的stream之间的转换

　　InputStreamReader和OutputStreamReader：把一个以字节为导向的stream转换成一个以字符为导向的stream。

　　2. stream添加属性

　　2.1 “为stream添加属性”的做用

　　运用上面介绍的Java中操做IO的API，咱们就可完成咱们想完成的任何操做了。但经过FilterInputStream和FilterOutStream的子类，咱们能够为stream添加属性。下面以一个例子来讲明这种功能的做用。

　　若是咱们要往一个文件中写入数据，咱们能够这样操做：

FileOutStream fs = new FileOutStream(“test.txt”);

　　而后就能够经过产生的fs对象调用write()函数来往test.txt文件中写入数据了。可是，若是咱们想实现“先把要写入文件的数据先缓存到内存 中，再把缓存中的数据写入文件中”的功能时，上面的API就没有一个能知足咱们的需求了。可是经过FilterInputStream和 FilterOutStream的子类，为FileOutStream添加咱们所须要的功能。

　　2.2 FilterInputStream的各类类型

　　2.2.1 用于封装以字节为导向的InputStream

　　1) DataInputStream：从stream中读取基本类型（int、char等）数据。

　　2) BufferedInputStream：使用缓冲区

　　3) LineNumberInputStream：会记录input stream内的行数，而后能够调用getLineNumber()和setLineNumber(int)

　　4) PushbackInputStream：不多用到，通常用于编译器开发

　　2.2.2 用于封装以字符为导向的InputStream

　　1) 没有与DataInputStream对应的类。除非在要使用readLine()时改用BufferedReader，不然使用DataInputStream

　　2) BufferedReader：与BufferedInputStream对应

　　3) LineNumberReader：与LineNumberInputStream对应

　　4) PushBackReader：与PushbackInputStream对应

　　2.3 FilterOutStream的各类类型

　　2.2.3 用于封装以字节为导向的OutputStream

　　1) DataIOutStream：往stream中输出基本类型（int、char等）数据。

　　2) BufferedOutStream：使用缓冲区

　　3) PrintStream：产生格式化输出

　　2.2.4 用于封装以字符为导向的OutputStream

　　1) BufferedWrite：与对应

　　2) PrintWrite：与对应

　　3. RandomAccessFile

　　1) 可经过RandomAccessFile对象完成对文件的读写操做

　　2) 在产生一个对象时，可指明要打开的文件的性质：r，只读；w，只写；rw可读写

　　3) 能够直接跳到文件中指定的位置

　　4. I/O应用的一个例子

java 代码

import java.io.*;
public class TestIO{
　public static void main(String[] args)
　throws IOException{
　//1.以行为单位从一个文件读取数据
　BufferedReader in = new BufferedReader(
　　new FileReader("F:\\nepalon\\TestIO.java"));
　String s, s2 = new String();
　while((s = in.readLine()) != null)
　s2 += s + "\n";
　in.close();
　//1b. 接收键盘的输入
　BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
　System.out.println("Enter a line:");
　System.out.println(stdin.readLine());
　//2. 从一个String对象中读取数据
　StringReader in2 = new StringReader(s2);
　int c;
　while((c = in2.read()) != -1)
　System.out.println((char)c);
　in2.close();
　//3. 从内存取出格式化输入
　try{
　　DataInputStream in3 =new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(s2.getBytes()));
　　while(true)
　　　System.out.println((char)in3.readByte());
　}
　catch(EOFException e){
　　System.out.println("End of stream");
　}
　//4. 输出到文件
　try{
　　BufferedReader in4 =new BufferedReader(new StringReader(s2));
　　PrintWriter out1 =new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter("F:\\nepalon\\ TestIO.out")));
　　int lineCount = 1;
　　while((s = in4.readLine()) != null)
　　　out1.println(lineCount++ + "：" + s);
　　　out1.close();
　　　in4.close();
　}
　catch(EOFException ex){
　　System.out.println("End of stream");
　}
　//5. 数据的存储和恢复
　try{
　　DataOutputStream out2 =new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(
　　　new FileOutputStream("F:\\nepalon\\ Data.txt")));
　　out2.writeDouble(3.1415926);
　　out2.writeChars("\nThas was pi:writeChars\n");
　　out2.writeBytes("Thas was pi:writeByte\n");
　　out2.close();
　　DataInputStream in5 =new DataInputStream(
　　　new BufferedInputStream(new FileInputStream("F:\\nepalon\\ Data.txt")));
　　　BufferedReader in5br =new BufferedReader(new InputStreamReader(in5));
　　　System.out.println(in5.readDouble());
　　　System.out.println(in5br.readLine());
　　　System.out.println(in5br.readLine());
　}
　catch(EOFException e){
　　System.out.println("End of stream");
　}
　//6. 经过RandomAccessFile操做文件
　RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "rw");
　for(int i=0; i <10; i++)
　　rf.writeDouble(i*1.414);
　　rf.close();
　　rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");
　　for(int i=0; i <10; i++)
　　　System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());
　　　rf.close();
　　　rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "rw");
　　　rf.seek(5*8);
　　　rf.writeDouble(47.0001);
　　　rf.close();
　　　rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");
　　　for(int i=0; i <10; i++)
　　　　System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());
　　　　rf.close();
　　}
　}

　　关于代码的解释（以区为单位）：

　　1区中，当读取文件时，先把文件内容读到缓存中，当调用in.readLine()时，再从缓存中以字符的方式读取数据（如下简称“缓存字节读取方式”）。

　　1b区中，因为想以缓存字节读取方式从标准IO（键盘）中读取数据，因此要先把标准IO（System.in）转换成字符导向的stream，再进行BufferedReader封装。

　　2区中，要以字符的形式从一个String对象中读取数据，因此要产生一个StringReader类型的stream。