流的基本概念

流

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在计算机科学中，流（Stream）是一种抽象的数据传输方式，它代表了一个连续的数据序列。在不同的上下文中，流可以有不同的含义和实现，但基本概念是相似的。以下是流的一些基本概念：

1. 数据流

数据流可以是输入流（Input Stream）或输出流（Output Stream）：

• 输入流：从数据源读取数据。
• 输出流：向数据目标写入数据。

2. 字节流和字符流

Java I/O 库中的流分为两种：

• 字节流：处理原始二进制数据，使用 InputStream 和 OutputStream 类。
• 字符流：处理字符数据，使用 Reader 和 Writer 类。

3. 节点流和处理流

• 节点流（Low-Level Streams）：直接从数据源读取或写入数据，如 FileInputStream 和 FileOutputStream。
• 处理流（High-Level Streams）：在节点流的基础上提供了额外的功能，如缓冲区、转换等，如 BufferedInputStream 和 BufferedReader。

4. 装饰者模式

许多 Java 流类使用装饰者模式（Decorator Pattern），允许在不修改现有代码的情况下给对象添加新的功能。例如，BufferedInputStream 可以给任何 InputStream 对象添加缓冲功能。

5. 自动资源管理

Java 7 引入了 try-with-resources 语句，确保每个资源在语句结束时自动关闭，从而简化了资源管理。

6. 流的关闭

始终需要关闭流以释放系统资源。可以通过 close() 方法关闭流。

7. 异常处理

流操作可能会抛出 I/O 异常（IOExceptions），通常需要捕获和处理这些异常。

8. Java NIO（New I/O）

Java NIO 是 Java I/O 库的一个扩展，提供了更高级的 I/O 功能，如文件锁定、内存映射文件等。它还引入了通道（Channel）和缓冲区（Buffer）的概念。

示例用法

以下是使用 Java I/O 流的一个简单示例：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class StreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        String filePath = "example.txt";

        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath))) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中，我们使用了 BufferedReader 和 FileReader 来读取文件。使用 try-with-resources 语句确保 reader 在使用后被自动关闭。

流是 I/O 编程的基础概念，它们提供了一种灵活的方式来处理数据的输入和输出。