第十周课程总结

第十周课程总结

课程总结

本周在上课时学习了java的输入与输出和字符流、字节流的相关知识，并且在实验课上对文件进行了操作。
在Java类库中，IO部分的内容是很庞大的，因为它涉及的领域很广泛:标准输入输出，文件的操作，网络上的数据流，字符串流，对象流，zip文件流。

1.1、Java流的分类

按流向分:
输入流: 程序可以从中读取数据的流。
输出流: 程序能向其中写入数据的流。
按数据传输单位分:
字节流: 以字节为单位传输数据的流
字符流: 以字符为单位传输数据的流
按功能分:
节点流: 用于直接操作目标设备的流
过滤流: 是对一个已存在的流的链接和封装，通过对数据进行处理为程序提供功能强大、灵活的读写功能。

1.2、java.io常用类

JDK所提供的所有流类位于java.io包中，都分别继承自以下四种抽象流类：
InputStream：继承自InputStream的流都是用于向程序中输入数据的，且数据单位都是字节（8位）。
OutputSteam：继承自OutputStream的流都是程序用于向外输出数据的，且数据单位都是字节（8位）。
Reader：继承自Reader的流都是用于向程序中输入数据的，且数据单位都是字符（16位）。
Writer：继承自Writer的流都是程序用于向外输出数据的，且数据单位都是字符（16位）

(1)字节流

　　表示以字节为单位从stream中读取或往stream中写入信息，即io包中的inputstream类和outputstream类的派生类。通常用来读取二进制数据，如图象和声音。字节流主要是操作byte类型数据，以byte数组为准，主要操作类就是Output Stream类和Input Stream类。
字节输入流：
常用的字节输入流主要有：
InputStream
FileInputStream
BufferedInputStream 【BufferedInputStream不是InputStream的直接实现子类，是FilterInputStream的子类】
他们的区别与用途：
InputStream是字节输入流的抽象基类 ,InputStream作为基类，给它的基类定义了几个通用的函数：
read(byte[] b)：从流中读取b的长度个字节的数据存储到b中，返回结果是读取的字节个数（当再次读时，如果返回-1说明到了结尾，没有了数据）
read(byte[] b, int off, int len)：从流中从off的位置开始读取len个字节的数据存储到b中，返回结果是实际读取到的字节个数（当再次读时，如果返回-1说明到了结尾，没有了数据）
close()：关闭流，释放资源。
FileInputStream主要用来操作文件输入流，它除了可以使用基类定义的函数外,它还实现了基类的read()函数（无参的）：
read():从流中读取1个字节的数据，返回结果是一个int，（如果编码是以一个字节一个字符的，可以尝试转成char，用来查看数据）。
BufferedInputStream带有缓冲的意思，普通的读是从硬盘里面读，而带有缓冲区之后，BufferedInputStream已经提前将数据封装到内存中，内存中操作数据要快，所以它的效率要要非缓冲的要高。它除了可以使用基类定义的函数外,它还实现了基类的read()函数（无参的）：
read():从流中读取1个字节的数据，返回结果是一个int，（如果编码是以一个字节一个字符的，可以尝试转成char，用来查看数据）。
使用：
InputStream是抽象基类，所以它不可以创建对象，但它可以用来“接口化编程”，因为大部分子类的函数基类都有定义，所以利用基类来调用函数。
FileInputStream是用来读文件数据的流，所以它需要一个文件对象用来实例化，这个文件可以是一个File对象,也可以是文件名路径字符串.【这里文件不存在会抛错】
常用的字节输出流主要有：
OutputStream
FileOutputStream
BufferedOutputStream 【BufferedOutputStream不是OutputStream的直接实现子类，是FilterOutputStream的子类】
他们的区别与用途：
OutputStream是字节输出流的基类， OutputStream作为基类，给它的基类定义了几个通用的函数：
write(byte[] b):将b的长度个字节数据写到输出流中。
write(byte[] b,int off,int len):从b的off位置开始，获取len个字节数据，写到输出流中。
flush():刷新输出流，把数据马上写到输出流中。
close():关闭流，释放系统资源。
FileOutputStream是用于写文件的输出流，它除了可以使用基类定义的函数外,还实现了OutputStream的抽象函数write(int b):
write(int b):将b转成一个字节数据，写到输出流中。
BufferedOutputStream像上面那个BufferedInputStream一样，都可以提高效率。它除了可以使用基类定义的函数外,它还实现了OutputStream的抽象函数write(int b):
write(int b):将b转成一个字节数据，写到输出流中。
使用：
OutputStream是抽象基类，所以它不能实例化，但它可以用于接口化编程。
FileOutputStream是用于写文件的输出流，所以它需要一个文件作为实例化参数，这个文件可以是File对象，也可以是文件路径字符串。【如果文件不存在，那么将自动创建。】【FileOutputStream实例化时可以给第二个参数，第二个参数是是否使用追加写入默认，为true时代表在原有文件内容后面追加写入数据，默认为false】

(2）字符流

　　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。
　　区别：
　　Reader和Writer要解决的，最主要的问题就是国际化。原先的I/O类库只支持8位的字节流，因此不可能很好地处理16位的Unicode字符流。Unicode是国际化的字符集(更何况Java内置的char就是16位的Unicode字符)，这样加了Reader和Writer之后，所有的I/O就都支持Unicode了。此外新类库的性能也比旧的好。
　　但是，Read和Write并不是取代InputStream和OutputStream，有时，你还必须同时使用"基于byte的类"和"基于字符的类"。为此，它还提供了两个"适配器(adapter)"类。InputStreamReader负责将InputStream转化成Reader，而OutputStreamWriter则将OutputStream转化成Writer。
常见的字符输入流有：
Reader
InputStreamReader
FileReader
BufferedReader
他们的区别与用途：
Reader是字符输入流的抽象基类 ,它定义了以下几个函数：
read() ：读取单个字符，返回结果是一个int，需要转成char;到达流的末尾时，返回-1
read(char[] cbuf):读取cbuf的长度个字符到cbuf这种，返回结果是读取的字符数，到达流的末尾时，返回-1
close() ：关闭流，释放占用的系统资源。
InputStreamReader 可以把InputStream中的字节数据流根据字符编码方式转成字符数据流。它除了可以使用基类定义的函数，它自己还实现了以下函数：
read(char[] cbuf, int offset, int length) ：从offset位置开始，读取length个字符到cbuf中，返回结果是实际读取的字符数，到达流的末尾时，返回-1
FileReader 可以把FileInputStream中的字节数据转成根据字符编码方式转成字符数据流。
BufferedReader可以把字符输入流进行封装，将数据进行缓冲，提高读取效率。它除了可以使用基类定义的函数，它自己还实现了以下函数：
read(char[] cbuf, int offset, int length) ：从offset位置开始，读取length个字符到cbuf中，返回结果是实际读取的字符数，到达流的末尾时，返回-1
readLine() ：读取一个文本行，以行结束符作为末尾，返回结果是读取的字符串。如果已到达流末尾，则返回 null

使用
Reader 是一个抽象基类，不能实例化，但可以用于接口化编程。
InputStreamReader需要一个字节输入流对象作为实例化参数。还可以指定第二个参数，第二个参数是字符编码方式，可以是编码方式的字符串形式，也可以是一个字符集对象。
常见的字符输出流有：
Writer
OutputStreamWriter
FileWriter
BufferedWriter
他们的区别与用途：
Writer是字符输出流的抽象基类， ,它定义了以下几个函数
write(char[] cbuf) :往输出流写入一个字符数组。
write(int c) ：往输出流写入一个字符。
write(String str) ：往输出流写入一串字符串。
write(String str, int off, int len) :往输出流写入字符串的一部分。
close() ：关闭流，释放资源。 【这个还是抽象的，写出来是说明有这个关闭功能】
flush()：刷新输出流，把数据马上写到输出流中。 【这个还是抽象的，写出来是说明有这个关闭功能】
OutputStreamWriter可以使我们直接往流中写字符串数据，它里面会帮我们根据字符编码方式来把字符数据转成字节数据再写给输出流，它相当于一个中介\桥梁。
FileWriter与OutputStreamWriter功能类似，我们可以直接往流中写字符串数据，FileWriter内部会根据字符编码方式来把字符数据转成字节数据再写给输出流。
BufferedWriter比FileWriter还高级一点，它利用了缓冲区来提高写的效率。它还多出了一个函数：
newLine() ：写入一个换行符。

使用
Writer 是一个抽象基类，不能实例化，但可以用于接口化编程。
OutputStreamWriter 需要一个输入流对象作为实例化参数。
FileWriter 需要一个文件对象来实例化，可以是File类对象，也可以是文件的路径字符串。
字节打印流：
PrintStream构造函数可以接收的参数类型：1，file对象。File2，字符串路径。String3，字节输出流。OutputStream字符打印流：PrintWriter构造函数可以接收的参数类型：1，file对象。File2，字符串路径。String3，字节输出流。OutputStream4，字符输出流，Writer。 打印流有自己的PrintWriter.println();等方法，把标准输入流写到文件中。
管道流：
PipedInputStream和PipeOutputStreamRandowAccessFile随机访问文件，自身具备读写的方法。通过skipBytes(int x),seek(int x)来达到随机访问。该类不算是IO体系中的子类。而是直接继承自Object。但是他是IO包中成员。因为他具备读和写功能。内部封装了一个数组，而是通过指针对数组的元素进行操作。可以通过getFilePointer获取指针位置。同时可以通过seek改变指针的位置。其实完成读写的原理就是内部封装了字节输入流和输出流。通过构造函数可以看出，该类只能操作文件。管道流和多线程一起使用。
System类
System类是jdk提供的一个工具类，有final修饰，不可继承，由名字可以看出来，其中的操作多数和系统相关。其功能主要如下：
标准输入输出，如out、in、err
外部定义的属性和环境变量的访问，如getenv()/setenv()和getProperties()/setProperties()
加载文件和类库的方法，如load()和loadLibrary()、
一个快速拷贝数组的方法：arraycopy()
一些jvm操作，如gc()、runFinalization()、exit()，该部分并未在源码的java doc中提到，可能因为本身不建议主动调用吧。而且这几个方法都仅仅是Runtime.getRuntime()的调用，两者没有区别