Java IO 技术之基本流类
流式IO
流(Stream)是字节的源或目的。
两种基本的流是：输入流(Input Stream)和输出流(Output Stream)。可从中读出一系列字节的对象称为输入流。而能向其中写入一系列字节的对象称为输出流。
流的分类
节点流：从特定的地方读写的流类，例如：磁盘或一块内存区域。
过滤流：使用节点流作为输入或输出。过滤流是使用一个已经存在的输入流或输出流连接创建的。
InputStream
三个基本的读方法
abstract int read() ：读取一个字节数据，并返回读到的数据，如果返回-1，表示读到了输入流的末尾。
int read(byte[] b) ：将数据读入一个字节数组，同时返回实际读取的字节数。如果返回-1，表示读到了输入流的末尾。
int read(byte[] b, int off, int len) ：将数据读入一个字节数组，同时返回实际读取的字节数。如果返回-1，表示读到了输入流的末尾。off指定在数组b中存放数据的起始偏移位置；len指定读取的最大字节数。
其它方法
long skip(long n) ：在输入流中跳过n个字节，并返回实际跳过的字节数。
int available() ：返回在不发生阻塞的情况下，可读取的字节数。
void close() ：关闭输入流，释放和这个流相关的系统资源。
void mark(int readlimit) ：在输入流的当前位置放置一个标记，如果读取的字节数多于readlimit设置的值，则流忽略这个标记。
void reset() ：返回到上一个标记。
boolean markSupported() ：测试当前流是否支持mark和reset方法。如果支持，返回true，否则返回false。
OutputStream
三个基本的写方法
abstract void write(int b) ：往输出流中写入一个字节。
void write(byte[] b) ：往输出流中写入数组b中的所有字节。
void write(byte[] b, int off, int len) ：往输出流中写入数组b中从偏移量off开始的len个字节的数据。
其它方法
void flush() ：刷新输出流，强制缓冲区中的输出字节被写出。
void close() ：关闭输出流，释放和这个流相关的系统资源。
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Demo1：在控制台读取键盘输入，然后显示。Ctrl+C结束运行
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import java.io. * ; public class StreamDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { int data; while ((data = System.in.read()) != - 1 ) { System.out.write(data); } } }
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基本的流类
1、FileInputStream和FileOutputStream
节点流，用于从文件中读取或往文件中写入字节流。如果在构造FileOutputStream时，文件已经存在，则覆盖这个文件。
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Demo2：将字符串写入特定文件，注意write方法只接收字符数组。
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import java.io. * ; public class StreamDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { FileOutputStream fos = new FileOutputStream( " 1.txt " ); /**/ /* * 注意：FileOutputStream的write方法接收字符数组，不能接收String字符串， * 所以要用String的getBytes方法生成一个字符数组 */ fos.write( " http://www.cnblogs.com " .getBytes()); fos.close(); } }
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String的构造方法的API：
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Java API:
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String
public String(byte[] bytes,
int offset,
int length)
构造一个新的 String，方法是使用指定的字符集解码字节的指定子数组。新的 String 的长度是一个字符集函数，因此不能等于该子数组的长度。
当给定字节在给定字符集中无效的情况下，该构造方法无指定的行为。当需要进一步控制解码过程时，应使用 CharsetDecoder 类。
参数：
bytes - 要解码为字符的字节
offset - 要解码的首字节的索引
length - 要解码的字节数
抛出：
IndexOutOfBoundsException - 如果 offset 和 length 参数索引字符超出 bytes 数组的范围
从以下版本开始：
JDK1.1
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Demo3：将字符串写入特定文件，注意write方法只接收字符数组。
然后通过文件输出流读取数据，注意使用String特定的构造方法。
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import java.io. * ; public class StreamDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { FileOutputStream fos = new FileOutputStream( " 1.txt " ); /**/ /* * 注意：FileOutputStream的write方法接收字符数组，不能接收String字符串， * 所以要用String的getBytes方法生成一个字符数组 */ fos.write( " http://www.cnblogs.com " .getBytes()); fos.close(); // 使用String的这个构造方法： // String(byte[] bytes, int offset, int length) FileInputStream fis = new FileInputStream( " 1.txt " ); byte [] buf = new byte [ 100 ]; int len = fis.read(buf); // 使用String的这个构造方法： // String(byte[] bytes, int offset, int length) System.out.println( new String(buf, 0 , len)); fis.close(); // 使用完后记得关闭文件流 } }
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运行结果：
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2、BufferedInputStream和BufferedOutputStream
过滤流，需要使用已经存在的节点流来构造，提供带缓冲的读写，提高了读写的效率。
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Java API:
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构造方法摘要
BufferedOutputStream(OutputStream out)
创建一个新的缓冲输出流，以将数据写入指定的基础输出流。
BufferedOutputStream(OutputStream out, int size)
创建一个新的缓冲输出流，以将具有指定缓冲区大小的数据写入指定的基础输出流。
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BufferedOutputStream
public BufferedOutputStream(OutputStream out)
创建一个新的缓冲输出流，以将数据写入指定的基础输出流。
参数：
out - 基础输出流。
BufferedOutputStream
public BufferedOutputStream(OutputStream out,
int size)
创建一个新的缓冲输出流，以将具有指定缓冲区大小的数据写入指定的基础输出流。
参数：
out - 基础输出流。
size - 缓冲区的大小。
抛出：
IllegalArgumentException - 如果 size <= 0
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Demo4：通过一个OutputStream对象来构造一个BufferedOutputStream对象。
而FileOutputStream类是OutputStream类的子类，所以可以用它来构造。
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import java.io. * ; public class StreamDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { FileOutputStream fos = new FileOutputStream( " 1.txt " ); BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos); bos.write( " http://www.cnblogs.com " .getBytes()); } }
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运行结果：1.txt文件为空。原因：缓冲区没有写满，程序没有向文件写数据。
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解决方法1：使用flush()方法：
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Demo4：使用flush()方法，可以使程序立即向文件写数据。
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import java.io. * ; public class StreamDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { FileOutputStream fos = new FileOutputStream( " 1.txt " ); BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos); bos.write( " http://www.cnblogs.com " .getBytes()); bos.flush(); } }
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运行结果：数据被写入相应的文件。
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解决方法2：使用close()方法：
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Demo5：使用close()方法，同样可以使程序立即向文件写数据。
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import java.io. * ; public class StreamDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { FileOutputStream fos = new FileOutputStream( " 1.txt " ); BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos); bos.write( " http://www.cnblogs.com " .getBytes()); bos.close(); } }
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运行结果：数据被写入相应的文件。
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flush()和close()的区别：
还要使用流对象，还需要写数据，使用flush()，否则使用close()。
另外，使用close()将关闭自己的流对象，同时会关闭与之相关的流对象，如FileOutputStream流。
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Demo6：使用BufferedInputStream流，从文件中读取数据。
同样要用InputStream流对象或者其子类的对象来构造。
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import java.io. * ; public class StreamDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { FileOutputStream fos = new FileOutputStream( " 1.txt " ); BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos); bos.write( " http://www.cnblogs.com " .getBytes()); bos.close(); FileInputStream fis = new FileInputStream( " 1.txt " ); BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis); byte [] buf = new byte [ 100 ]; int len = bis.read(buf); // 使用String的这个构造方法： // String(byte[] bytes, int offset, int length) System.out.println( new String(buf, 0 , len)); bis.close(); } }
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运行结果：
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3、DataInputStream和DataOutputStream
过滤流，需要使用已经存在的节点流来构造，提供了读写Java中的基本数据类型的功能。
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Java API:
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java.io
类 DataOutputStream
java.lang.Object
java.io.OutputStream
java.io.FilterOutputStream
java.io.DataOutputStream
所有已实现的接口：
Closeable, DataOutput, Flushable
public class DataOutputStream
extends FilterOutputStream
implements DataOutput
数据输出流允许应用程序以适当方式将基本 Java 数据类型写入输出流中。然后，应用程序可以使用数据输入流将数据读入。
从以下版本开始：
JDK1.0
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构造方法摘要
DataOutputStream(OutputStream out)
创建一个新的数据输出流，将数据写入指定基础输出流。
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DataOutputStream
public DataOutputStream(OutputStream out)
创建一个新的数据输出流，将数据写入指定基础输出流。计数器 written 被设置为零。
参数：
out - 基础输出流，将被保存供以后使用。
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Demo7：使用DataOutputStream流，将基本数据类型以二进制形式写入文件中。
同样要用InputStream流对象或者其子类的对象来构造，
这里使用BufferedOutputStream对象来构造。
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import java.io. * ; public class StreamDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { FileOutputStream fos = new FileOutputStream( " dos.txt " ); // 获得写入文件功能 BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos); // 获得缓冲功能 DataOutputStream dos = new DataOutputStream(bos); // 获得写入基本类型功能 /* * 定义8种基本类型的对象 */ byte b = 3 ; short s = 4 ; int i = 78 ; long l = 100000 ; char ch = ' a ' ; boolean bl = false ; float f = 4.5f ; double d = 4.0001 ; /* * 将8种基本类型的对象写入文件中 */ dos.writeByte(b); dos.writeShort(s); dos.writeInt(i); dos.writeLong(l); dos.writeChar(ch); dos.writeBoolean(bl); dos.writeFloat(f); dos.writeDouble(d); dos.close(); } }
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运行结果：8种基本类型的数据以二进制形式写入指定的文件中。
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Demo8：从指定的文件中读取8种基本类型的数据
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import java.io. * ; public class StreamDemo { public static void main(String[] args) throws Exception { FileOutputStream fos = new FileOutputStream( " dos.txt " ); // 获得写入文件功能 BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos); // 获得缓冲功能 DataOutputStream dos = new DataOutputStream(bos); // 获得写入基本类型功能 /* * 定义8种基本类型的对象 */ byte b = 3 ; short s = 4 ; int i = 78 ; long l = 100000 ; char ch = ' a ' ; boolean bl = false ; float f = 4.5f ; double d = 4.0001 ; /* * 将8种基本类型的对象写入文件中 */ dos.writeByte(b); dos.writeShort(s); dos.writeInt(i); dos.writeLong(l); dos.writeChar(ch); dos.writeBoolean(bl); dos.writeFloat(f); dos.writeDouble(d); dos.close(); FileInputStream fis = new FileInputStream( " dos.txt " ); BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis); DataInputStream dis = new DataInputStream(bis); System.out.println(dis.readByte()); System.out.println(dis.readShort()); System.out.println(dis.readInt()); System.out.println(dis.readLong()); System.out.println(dis.readChar()); System.out.println(dis.readBoolean()); System.out.println(dis.readFloat()); System.out.println(dis.readDouble()); dis.close(); } }
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运行结果：数据正常输出：
3
4
78
100000
a
false
4.5
4.0001
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4、PipedInputStream和PipedOutputStream
管道流，用于线程间的通信。一个线程的PipedInputStream对象从另一个线程的PipedOutputStream对象读取输入。要使管道流有用，必须同时构造管道输入流和管道输出流。
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Java API:
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java.io
类 PipedInputStream
java.lang.Object
java.io.InputStream
java.io.PipedInputStream
所有已实现的接口：
Closeable
public class PipedInputStream
extends InputStream
传送输入流应该连接到传送输出流；传送输入流会提供要写入传送输出流的所有数据字节。通常，数据由某个线程从 PipedInputStream 对象读取，并由其他线程将其写入到相应的 PipedOutputStream。不建议对这两个对象尝试使用单个线程，因为这样可能会死锁该线程。传送输入流包含一个缓冲区，可在缓冲区限定的范围内将读操作和写操作分离开。
从以下版本开始：
JDK1.0
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Java API:
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java.io
类 PipedOutputStream
java.lang.Object
java.io.OutputStream
java.io.PipedOutputStream
所有已实现的接口：
Closeable, Flushable
public class PipedOutputStream
extends OutputStream
传送输出流可以连接到传送输入流，以创建通信管道。传送输出流是管道的发送端。通常，数据由某个线程写入 PipedOutputStream 对象，并由其他线程从连接的 PipedInputStream 读取。不建议对这两个对象尝试使用单个线程，因为这样可能会死锁该线程。
从以下版本开始：
JDK1.0
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Java API:
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connect
public void connect(PipedInputStream snk)
throws IOException
将此传送输出流连接到接收者。如果此对象已经连接到其他某个传送输入流，则抛出 IOException。
如果 snk 为未连接的传送输入流，而 src 为未连接的传送输出流，则可以通过以下任一调用使其连接：
src.connect(snk)
或：
snk.connect(src)
这两个调用的效果相同。
参数：
snk - 要连接的传送输入流。
抛出：
IOException - 如果发生 I/O 错误。
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Demo9：利用管道输入流和输出流进行通讯。
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import java.io. * ; public class PipedStreamDemo { public static void main(String[] args) { PipedOutputStream pos = new PipedOutputStream(); PipedInputStream pis = new PipedInputStream(); try { pos.connect(pis); // pis.connect(pos); 二选一即可 new Producer(pos).start(); new Consumer(pis).start(); } catch (IOException e) { // TODO 自动生成 catch 块 e.printStackTrace(); } } } /* * 生产者线程 */ class Producer extends Thread { private PipedOutputStream pos; public Producer(PipedOutputStream pos) { this .pos = pos; } public void run() { try { pos.write( " Hello, welcome you! " .getBytes()); pos.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } /* * 消费者线程 */ class Consumer extends Thread { private PipedInputStream pis; public Consumer(PipedInputStream pis) { this .pis = pis; } public void run() { try { byte [] buf = new byte [ 100 ]; int len = pis.read(buf); System.out.println( new String(buf, 0 , len)); pis.close(); // 关闭输入流 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
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运行结果：输出Hello, welcome you!
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