黑马程序员-Java I/O体系
java.io在jdk中的定义：为系统提供输入和输出通过数据流，序列化以及文件系统。
在学习IO体系的时候，我们可以遵循这样的规律：
看父类的共性功能，用子类的对象。
而且，IO体系的好处在于：
每个子类的后缀名都是所属体系的父类的名称，很容易区分所属的体系；而且每个子类前缀名都是该子类对象的功能体系。
Java IO体系：
|--字节流抽象基类
|--OutputStream
|--InputStream
常用的字节型的节点流有：
- 文件：FileInputStream，FileOutputStream
- 内存（数组）：ByteArrayInputStream，ByteArrayOutputStream
- 管道：PipedInputStream，PipedOutputStream
|--字符流抽象基类
|--Reader
|--Writer
常用的字符型的节点流有：
- 文件：FileReader， FileWriter
- 内存（数组）：CharArrayReader，CharArrayWriter
- 内存（字符串）：StringReader，StringWriter
- 管道：PipedReader，PipedWriter
下面先讲解FileWriter
示例：将一段文字数据写入到硬盘上
import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; public class FileWriterDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { /* //需求：将一个段文字数据写入到硬盘上. 思路： 1，一段文字就是字符串数据。 2，写到硬盘上，从哪到哪呢？字符串数据在内存中，写到硬盘上——将内存中的数据搞到硬盘上， 这就涉及到了设备之间的数据处理。就要用到IO技术。 既然是从内存到硬盘，应该是输出流。 3，对于文字而言，io中提供了便捷的操作，比如字符流。 4，结合两者，需要输出流，需要字符流，可以使用字符输出流。Writer 5，具体用哪个子类对象呢？硬盘上用于存储数据的体现：文件。在这个体系中有对象FileWriter 。 */ //1，通过FileWriter创建流对象。构造时，必须明确写入数据需要存储的位置。 /* * 该对象一创建，目的文件就会被创建。 * 如果该文件已经存在，会被覆盖。 * 做了什么事呢？在堆内存中创建一个对象。同时调用了系统的资源。 */ FileWriter fw = new FileWriter("demo.txt"); //2，使用字符输出流对象将字符串进行写入。调用写入方法。 //数据没有直接写入到目的文件中，而是写入到了临时缓冲中。 fw.write("abcdef"); //3，怎么把数据弄到文件中呢？发现Writer类中有一个flush()方法。刷新缓冲区，将缓冲的数据立即写入到目标中。 fw.flush(); fw.write("haha"); //4，关闭此流，关闭资源。在关闭之前，先刷一次缓冲，将数据都写入到目的中。 fw.close(); /* * flush()和close()有什么区别？ * flush():仅将缓冲中的数据刷新到目的地。流对象可以继续使用。可以使用多次。 * close():将缓冲中的数据刷到目的地后，直接关闭流资源，流无法继续使用。只能使用一次。 * 在close()方法当中其实在关闭之前都会调用一次flush(); * */ } }
示例展示了FileWriter的基本流程，但是在程序中的很多地方都会发生异常，因此，有必要了解Java中IO体系的异常处理规范。
示例二：IO异常处理
import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; public class FileWriterDemo3 { public static void main(String[] args) { /* * IO异常的处理规范。 * 创建流对象—————— 在try外创建流对象的引用。 在try内对流对象进行初始化。 */ FileWriter fw = null; try { fw = new FileWriter("k:\\demo3.txt"); fw.write("abcde"); fw.flush(); } catch (IOException e) { System.out.println(e.toString()); } finally { //在关闭之间必须得判断这个流是否存在，是否被创建。 if (fw != null) try { fw.close(); } catch (IOException e) { // 相关的代码处理。比如说，将关闭失败的信息记录到日志文件中。 throw new RuntimeException("关闭失败"); } } } }
FileReader主要用于读取，读取方式的不同也必然导致效率的不同。
1. 读取单个字符：读取单个字符，在字符可用、发生I/O错误或者已到达流的末尾前，此方法一直阻塞。返回值为读取到的字符数，如果已到达流的末尾，则返回-1.
2. 读取字符数组：将读取到的字符存储到字符数组里面，并且返回字符数组的长度。如果到达流的末尾，返回-1.
import java.io.FileNotFoundException; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; public class FileReaderTest { public static void main(String[] args) throws IOException { // TODO Auto-generated method stub FileReader fr = new FileReader("IO流.txt"); //演示读取单个字符 long time = System.currentTimeMillis(); readChar(fr); long timereadChar = System.currentTimeMillis(); System.out.println("time Read char is = " + (timereadChar-time)); //演示读取字符到缓冲区中。 long time2 = System.currentTimeMillis(); readToBuf(fr); long timeReadBuf = System.currentTimeMillis(); System.out.println("time Read to Buf is = " + (timeReadBuf-time2)); } private static void readToBuf(FileReader fr) throws IOException { //定义一个字符缓冲区，用于存放读到的字符。 char[] buf = new char[50]; //设刚开始读到的字符为0 int len = 0 ; //一直循环读取字符到缓冲区中，直到读到流的末尾。 while((len = fr.read(buf)) != -1){ //将每次读满的缓冲区中的字符，变成字符串打印出来。 System.out.println(new String(buf , 0 , len)); } } private static void readChar(FileReader fr) throws IOException { //设每个读取到的字符整数值为ch. int ch = 0; //循环读取字符，直到流的末尾 while((ch = fr.read()) != -1){ //将读取到的字符，强制转换为 char System.out.print((char) ch); } } }
缓冲区：
流对象的read()：是从目的地一次读取一个。
缓冲区的read()：是通过流对象的read将一批数据读取到缓数组，然后再从数组中一次取一个，所以内存操作要比硬盘操作要高效。
在Java中，为了提高程序的效率，为我们提供了对应的类：
BufferedReader和BufferedWriter。
示例三：
import java.io.BufferedWriter; import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; public class BufferedWriterDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { //创建一个流对象。 FileWriter fw = new FileWriter("buf.txt"); //为了提高效率。创建缓冲区对象，并和要被提高效率的流相关联。 BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(fw); for(int x=0;x<4; x++){ bufw.write(x+"--hahaha"); //写入一个换行符。 bufw.newLine(); //要对缓冲区进行刷新。记住：一般只要使用了缓冲区，就一定要刷新。 bufw.flush(); } //关闭缓冲区。 bufw.close();//问：还用关闭fw.close()?不用，因为关闭缓冲区，其实就是在关闭缓冲区关联的流。 } }
示例四：
import java.io.BufferedReader; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; public class BuffereReaderDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { /** * 演示：BufferedReader * 1. 先有字符读取流； * 2. 该类有一个特有方法。readLine(). 一次读一行。 */ //创建读取流对象 和 文件相关联。 FileReader fr = new FileReader("Demo.txt"); //创建读取缓冲区对象 和 流对象关联对其进行高效 操作； BufferedReader bufr = new BufferedReader(fr); //简写形式： //BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("Demo.txt")); String line = null ; while((line = bufr.readLine()) != null){ System.out.println(line); } bufr.close(); } }
BufferWriter的出现，增强了Writer体系中的功能，这种设计方式比原理更为灵活，避免了继承的臃肿。由此引出了java的又一种设计模式-装饰设计模式。
具体实例：
Writer
|--TextWriter
|--MediaWriter
运用缓冲技术提高效率：
Writer
|--TextWriter
|--BufferTextWriter
|--MediaWriter
|--BufferMediaWriter
|--DataWriter
|--BufferDataWriter
通过继承的方式提高了效率。但是对于扩展性是一个问题。而且所需的功能越多，子类就越多。一旦加入新类，就需要为它提供高效。
既然都需要缓冲，对数据写入效率进行提高 。可以将缓冲技术单独进行封装。哪个对象需要缓冲，就把哪个对象传递给缓冲对象即可。
class Buffer{
Buffer(TextWriterw){
}
Buffer(MediaWriterw){
}
}
体系就变成了这样：
Writer
|--TextWriter
|--MediaWriter
|--BufferWriter
BufferWriter的出现，增强了Writer体系中的功能。
字符流的常用对象和装饰设计模式简单讨论完了。
字符流处理的数据都是文字，需要将指定的数据，查指定的编码表。而字节流处理的数据不一定都是文字数据，所以不需要指定查表，直接在操作文件数据的时候，就将具体的字节数据写入到目的地址。
下面通过一个示例演示。
示例：copyMp3
import java.io.BufferedInputStream; import java.io.BufferedOutputStream; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.FileReader; import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; public class CopyMp3Test { public static void main(String[] args) throws IOException { long start = System.currentTimeMillis(); copy_1(); long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("毫秒值:"+(end-start)); } //不用缓冲区。 public static void copy_4() throws IOException { FileInputStream fis = new FileInputStream("C:\\0.mp3"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:\\4.mp3"); int by = 0; while((by=fis.read())!=-1){ fos.write(by); } fos.close(); fis.close(); } //不建议。使用刚刚好的缓冲区。因为文件过大会溢出。 public static void copy_3() throws IOException { FileInputStream fis = new FileInputStream("C:\\0.mp3"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:\\3.mp3"); byte[] buf = new byte[fis.available()]; fis.read(buf); fos.write(buf); fos.close(); fis.close(); } //使用字节流已有的缓冲区。 public static void copy_2() throws IOException { FileInputStream fis = new FileInputStream("C:\\0.mp3"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:\\2.mp3"); BufferedInputStream bufis = new BufferedInputStream(fis); BufferedOutputStream bufos = new BufferedOutputStream(fos); // //3,定义一个字节缓冲区。 // byte[] buf = new byte[1024]; int by = 0; while((by=bufis.read())!=-1){ bufos.write(by); } bufos.close(); bufis.close(); } //自定义数组缓冲区的方式。 public static void copy_1() throws IOException { //1,读取流对象，和mp3关联。 FileInputStream fis = new FileInputStream("C:\\0.mp3"); //2,写入流对象，明确存储mp3数据的目的。 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:\\1.mp3"); //3,定义一个字节缓冲区。 byte[] buf = new byte[1024*8]; int len = 0; while((len=fis.read(buf))!=-1){ fos.write(buf,0,len); } fos.close(); fis.close(); } }
通过示例可以发现，字节流不需要flush()，但close()仍是必须的。
原因：字节流直接是字节数据在源地址和目的地址之间的存储，而字符流会将数据进行临时存储，根据编码表解析成二进制数据后才进行传输，在底层也使用了字节流。
