欢迎来到窥视未来的博客

Fork me on GitHub

IO流体系

IO流：

 

输入流：InputStream
输出流：OutputStream
流按流向分为：输入流（内存）、输出流(硬盘)

输入流和输出流相对于内存设备而言

将外设备中的数据读取到内存中：输入
将内存中的数据写入到外设备中：输出

字节流：
字符流：

　　为了处理文字数据方便而出现的对象。其实这些对象的内部使用的还是字节流(因为文字最终也是字节数据)只不过，通过字节流读取了相对应的字节数，没有对这些字节直接操作。

而是去查了指定的(本机默认的)编码表，获取到了对应的文字。

　　简单说：字符流就是 ： 字节流+编码表。

-----------------------

缓冲区：

　　提高效率的，提高谁的效率？提高流的操作数据的效率。所以创建缓冲区之前必须先有流。


　　缓冲区的基本思想：其实就是定义容器将数据进行临时存储。
　　对于缓冲区对象，其实就是将这个容器进行了封装，并提供了更多高效的操作方法。

　　缓冲区可以提高流的操作效率。

 

IO原理其实是使用了一种设计思想完成。设计模式：装饰设计模式。
对一组对象的功能进行增强时，就可以使用该模式进行问题的解决。

 

Demo:装饰模式
------------------------------------------------------------------------
public class PersonDemo {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　Person p = new Person();
　　　　//p.eat();
　　　　NewPerson newPerson = new NewPerson(p);
　　　　newPerson.eat();
　　}

}

class Person{
　　void eat(){
　　　　System.out.println("吃饭！");
　　}
}


// 这个类的出现时为了增强Person而出现的
class NewPerson{
　　private Person p;

　　public NewPerson(Person p) {
　　　　this.p = p;

       }

　　public void eat(){
　　　　System.out.println("开胃酒！");
　　　　p.eat();
　　　　System.out.println("甜点！");
　　}
}

　　

装饰和继承都能实现一样的特点：进行功能拓展增强。
===============================================================================
Writer
　　|--TextWriter
　　|--MediaWriter

现在要对该体系中的对象进行功能的增强。增强的最常见手段就是缓冲区。
先将数据写到缓冲区中，再将缓冲区中的数据一次性写到目的地。

按照之前学习过的基本的思想，那就是对对象中的写方法进行覆盖。
产生已有的对象子类，复写write方法。不往目的地写，而是往缓冲区写。

所以这个体系会变成这样。
Writer
　　|--TextWriter write:往目的地
　　　　|--BufferTextWriter write：往缓冲区写
　　|--MediaWriter
　　　　|--BufferMediaWriter

想要写一些其他数据。就会想到子类。DataWriter，为了提高其效率，还要创建该类的子类。BufferDataWriter
Writer
　　|--TextWriter write:往目的地
　　　　|--BufferTextWriter write：往缓冲区写
　　|--MediaWriter
　　　　|--BufferMediaWriter
　　|--DataWriter
　　　　|--BufferDataWriter

发现这个体系相当的麻烦。每产生一个子类都要有一个高效的子类。而且这写高效的子类使用的功能原理都一样，都是缓冲区原理。无论数据是什么。
都是通过缓冲区临时存储提高效率的。那么，对于这个体系就可以进行优化，因为没有必要让每一个对象都具备相同功能的子类。

哪个对象想要进行效率的提高，只要让缓冲区对其操作即可。也就是说，单独将缓冲区进行封装变成对象。

//它的出现为了提高对象的效率。所以必须在创建它的时候先有需要被提高效率的对象

class BufferWriter
{
　　[];
　　BufferedWriter(Writer w)
　　{

　　}
　　/*
　　BufferWriter(TextWriter w)
　　{

　　}
　　BufferedWriter(MediaWriter w)
　　{

　　}
　　*/
}

　　


BufferWriter的出现增强了Writer中的write方法。但是增强过后，BufferWriter对外提供的还是write方法。只不过是高效的。
所以写的实质没有变，那么BufferWriter也是Writer中的一员。所以体系就会变成这样。
Writer
　　|--TextWriter
　　|--MediaWriter
　　|--BufferWriter
　　|--DataWriter


BufferWriter出现避免了继承体系关系的臃肿，比继承更为灵活。
如果是为了增强功能，这样方式解决起来更为方便。
所以就把这种优化，总结出来，起个名字：装饰设计模式。

装饰比继承灵活。
特点：装饰类和被装饰类都必须所属同一个接口或者父类。

装饰类和被装饰类肯定所属于同一个体系。


既然明确了BufferedReader由来。
我们也可以独立完成缓冲区的建立

缓存区要结合流才可以使用。在流的基础上对流的功能进行了增强


原理:
1，使用流的read方法从源中读取一批数据存储到缓冲区的数组中。
2，通过计数器记录住存储的元素个数。
3，通过数组的角标来获取数组中的元素(从缓冲区中取数据).
4，指针会不断的自增，当增到数组长度，会归0.计数器会自减，当减到0时，就在从源拿一批数据进缓冲区。

readLine()：使用了读取缓冲区的read()方法，将读取到的字符进行缓冲并判断换行标记。将标记前的缓存数据变成字符串返回。

内容补足：
MyBufferedReader
LineNumberReader ：可以定义行号。

-----------------------------------------------------------------------------------------------
字符流：
FileReader
FileWriter

BufferedReader
BufferedWriter

字节流的两个顶层父类：
InputStream OutputStream。

字符流的两个顶层父类：
1、Reader 2、Writer

这些体系的子类都以父类名作为后缀。
而且子类名的前缀就是该对象的功能。

记住：如果要操作文字数据，建议优先考虑字符流，而且要将数据从内存写到硬盘上，要使用字符流中的输出流
硬盘的数据基本体现是文件。希望找到一个可以操作文件的Writer。

 

 

 

//需求：读取一个文本文件。将读取到的字符串打印到控制台

找到FileReader

 

Demo1
-----------------------------------------------------------------------------------------------
/*
* 需求：将C盘的一个文本文件复制到D盘
* 思路：
* 1、需要读取数据。
* 2、将读到的源数据写入到目的地
* 3、既然是操作文本数据，使用字符流
*/

public class CopyText_2 {
　　private static final int BUFFER_SIZE = 1024;

　　public static void main(String[] args){
　　//1、读取一个已有的文本文件，使用字符读取和文件相关联
　　FileReader fr =null;
　　FileWriter fw = null;
　　try {
　　　　fr = new FileReader("IO流.txt");
　　　　fw = new FileWriter("copytext_2.txt");
　　　　//创建一个临时容器，用于缓存读取到的字符。
　　　　char[] buf = new char[BUFFER_SIZE];
　　　　// 定一个变量记录读取到的字符数，(其实就是往数组里装的字符个数)

　　　　int len =0;
　　　　while((len=fr.read(buf))!=-1){
　　　　　　fw.write(buf, 0, len);
　　　　}
　　} catch (Exception e) {
　　　　throw new RuntimeException("读写失败！");
　　}finally{
　　　　if(fw!=null)
　　　　　　try {
　　　　　　　　fw.close();
　　　　　　} catch (IOException e) {
　　　　　　　　e.printStackTrace();
　　　　　　}
　　　　　　if(fr!=null)
　　　　　　　　try {
　　　　　　　　　　fr.close();
　　　　　　　　} catch (IOException e) {
　　　　　　　　　　e.printStackTrace();
　　　　　　　　}
　　　　}
}

　　


操作文件的字节流对象。
FileOutputStream
FileInputStream
BufferedOutputStream
BufferedInputStream


字符流和字节流之间的转换动作。

-----------------------------------------------------------------------------------------------

转换流：

 

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("a.txt"));
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("a.txt"),"gbk");
FileReader fr = new FileReader("a.txt");


FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");

OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("b.txt"));
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("b.txt"),"gbk");

转换流：字节流+编码表。
转换流的子类：FileReader，FileWriter：字节流+本地默认码表(GBK)。

如果操作文本文件使用的本地默认编码表完成编码。可以使用FileReader，或者FileWriter。因为这样写简便。
如果对操作的文本文件需要使用指定编码表进行编/解码操作，这时必须使用转换流来完成。

 

 

 

-----------------------------------------------------------------------------------------------


IO流的操作规律总结：

1，明确体系：
　　数据源：InputStream ，Reader
　　数据汇：OutputStream，Writer

2，明确数据：因为数据分两种：字节，字符。
　　数据源：是否是纯文本数据呢？
　　　　是：Reader
　　　　否：InputStream

　　数据汇：
　　　　是：Writer
　　　　否：OutputStream

到这里就可以明确具体要使用哪一个体系了。
剩下的就是要明确使用这个体系中的哪个对象。

3，明确设备：
　　数据源：
　　　　键盘：System.in
　　　　硬盘：FileXXX
　　　　内存：数组。
　　　　网络：socket socket.getInputStream();

　　数据汇：
　　　　控制台：System.out
　　　　硬盘：FileXXX
　　　　内存：数组
　　　　网络：socket socket.getOutputStream();

4，明确额外功能：
　　　1，需要转换？是，使用转换流。InputStreamReader OutputStreamWriter
　　　2，需要高效？是，使用缓冲区。Buffered
　　　3，需要其他？

-----------------------------------------------------------------------------------------------

1，复制一个文本文件。

1，明确体系：
　　源：InputStream ，Reader
　　目的：OutputStream ，Writer
2，明确数据：
　　源：是纯文本吗？是 Reader
　　目的；是纯文本吗？是 Writer
3，明确设备：
　　源：硬盘上的一个文件。 FileReader
　　目的：硬盘上的一个文件。FileWriter
　　FileReader fr = new FileReader("a.txt");
　　FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");
4，需要额外功能吗？
　　需要，高效，使用buffer
　　BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
　　BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt"));


2，读取键盘录入，将数据存储到一个文件中。
　　1，明确体系：
　　　　源：InputStream ，Reader
　　　　目的：OutputStream ，Writer
　　2，明确数据：
　　　　源：是纯文本吗？是 Reader
　　　　目的；是纯文本吗？是 Writer
　　3，明确设备：
　　　　源：键盘，System.in
　　　　目的：硬盘，FileWriter
　　　　InputStream in = System.in;
　　　　FileWriter fw = new FileWriter("a.txt");
　　4，需要额外功能吗？
　　　　需要，因为源明确的体系时Reader。可是源的设备是System.in。
　　　　所以为了方便于操作文本数据，将源转成字符流。需要转换流。InputStreamReader
　　　　InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
　　　　FileWriter fw = new FileWriter("a.txt");
　　　　需要高效不?需要。Buffer
　　　　BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
　　　　BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new FileWriter("a.txt"));

3，读取一个文本文件，将数据展现在控制台上。
　　1，明确体系：
　　　　源：InputStream ，Reader
　　　　目的：OutputStream ，Writer
　　2，明确数据：
　　　　源：是纯文本吗？是 Reader
　　　　目的；是纯文本吗？是 Writer
3，明确设备：
　　源：硬盘文件，FileReader。
　　目的：控制台：System.out。
　　FileReader fr = new FileReader("a.txt");
　　OutputStream out = System.out;
4，需要额外功能？
　　因为源是文本数据，确定是Writer体系。所以为了方便操作字符数据，
　　需要使用字符流，但是目的又是一个字节输出流。
　　需要一个转换流，OutputStreamWriter
　　FileReader fr = new FileReader("a.txt");
　　OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(System.out);

　　需要高效吗？需要。
　　BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
　　BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));


4，读取键盘录入，将数据展现在控制台上。
　　1，明确体系：
　　　　源：InputStream ，Reader
　　　　目的：OutputStream ，Writer
　　2，明确数据：
　　　　源：是纯文本吗？是 Reader
　　　　目的；是纯文本吗？是 Writer
　　3，明确设备：
　　　　源：键盘：System.in
　　　　目的：控制台：System.out
　　　　InputStream in = System.in;
　　　　OutputStream out = System.out;
　　4，需要额外功能吗？
　　　　因为处理的数据是文本数据，同时确定是字符流体系。
　　　　为方便操作字符数据的可以将源和目的都转成字符流。使用转换流。
　　　　为了提高效率，使用Buffer
　　　　BufferedReader bufr =new BufferedReader(new InputStreamReader(Systme.in));
　　　　BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));


5，读取一个文本文件，将文件按照指定的编码表UTF-8进行存储，保存到另一个文件中。
　　1，明确体系：
　　　　源：InputStream ，Reader
　　　　目的：OutputStream ，Writer
　　2，明确数据：
　　　　源：是纯文本吗？是 Reader
　　　　目的；是纯文本吗？是 Writer

　　3，明确设备：
　　　　源：硬盘：FileReader.
　　　　目的：硬盘：FileWriter

　　　　FileReader fr = new FileReader("a.txt");
　　　　FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");
4，额外功能：
　　　　注意：目的中虽然是一个文件，但是需要指定编码表。
　　　　而直接 操作文本文件的FileWriter本身内置的是本地默认码表。无法明确具体指定码表。
　　　　这时就需要转换功能。OutputStreamWriter,而这个转换流需要接受一个字节输出流，而且
　　　　对应的目的是一个文件。这时就使用字节输出流中的操作文件的流对象。FileOutputStream.
　　　　FileReader fr = new FileReader("a.txt");
　　　　OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("b.txt"),"UTF-8");

　　　　需要高效吗？
　　　　BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
　　　　BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("b.txt"),"UTF-8"));

什么时候使用转换流呢？
　　1、源或者目的对应的设备是字节流，但是操作的却是文本数据，可以使用转换作为桥梁。
提高对文本操作的便捷。
　　2、一旦操作文本涉及到具体的指定编码表时，必须使用转换流。

目前为止，10个流对象重点掌握。
字符流：
FileReader
FileWriter

BufferedReader
BufferedWriter

InputStreamReader
OutputStreamWrier
字节流：

FileInputStream
FileOutputStream

BufferedInputStream 缓冲流
BufferedOutputStream


-----------------------------------------------------------------------------------------------
File类：
用于将文件和文件夹封装成对象。

1，创建。
boolean createNewFile():如果该文件不存在，会创建，如果已存在，则不创建。不会像输出流一样会覆盖。
boolean mkdir();
boolean mkdirs();
2，删除。
boolean delete();
void deleteOnExit();

3，获取：
String getAbsolutePath();
String getPath();
String getParent();
String getName();
long length();
long lastModified();


4，判断：
boolean exists();
boolean isFile();
boolean isDirectory();



 

-----------------------------------------------------------------------------------------------


IO中的其他功能流对象：

1,打印流：
PrintStream：字节打印流。
　　特点：
　　　　1，构造函数接收File对象，字符串路径，字节输出流。意味着打印目的可以有很多。
　　　　2，该对象具备特有的方法 打印方法 print println,可以打印任何类型的数据。
　　　　3，特有的print方法可以保持任意类型数据表现形式的原样性，将数据输出到目的地。
　　　　　　对于OutputStream父类中的write，是将数据的最低字节写出去。

PrintWriter：字符打印流。
　　特点：
　　　　1，当操作的数据是字符时，可以选择PrintWriter，比PrintStream要方便。
　　　　2，它的构造函数可以接收 File对象，字符串路径，字节输出流，字符输出流。
　　　　3，构造函数中，如果参数是输出流，那么可以通过指定另一个参数true完成自动刷新，该true对println方法有效。

什么时候用？
当需要保证数据表现的原样性时，就可以使用打印流的打印方法来完成，这样更为方便。
保证原样性的原理：其实就是将数据变成字符串，在进行写入操作。

 

SequenceInputStream:
　　特点：
　　　　1，将多个字节读取流和并成一个读取流，将多个源合并成一个源，操作起来方便。
　　　　2，需要的枚举接口可以通过Collections.enumeration(collection);


ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream

对象的序列化和反序列化。

writeObject readObject

Serializable标记接口

关键字：transient

RandomAccessFile:
　　特点：
　　1，即可读取，又可以写入。
　　2，内部维护了一个大型的byte数组，通过对数组的操作完成读取和写入。
　　3，通过getFilePointer方法获取指针的位置，还可以通过seek方法设置指针的位置。
　　4，该对象的内容应该封装了字节输入流和字节输出流。
　　5，该对象只能操作文件。

　　通过seek方法操作指针，可以从这个数组中的任意位置上进行读和写
　　可以完成对数据的修改。
　　但是要注意：数据必须有规律。


管道流：需要和多线程技术相结合的流对象。
PipedOutputStream
PipedInputStream

 


用操作基本数据类型值的对象。
DataInputStream
DataOutputStream

 

设备是内存的流对象。
ByteArrayInputStream ByteArrayOutputStream
CharArrayReader CharArrayWriter
-----------------------------------------------------------------------------------------------

IO流体系：

字符流：
Reader
　　|--BufferedReader:
　　　　|--LineNumberReader
　　|--CharArrayReader
　　|--StringReader
　　|--InputStreamReaer
　　　　|--FileReader

Writer
　　|--BufferedWriter
　　|--CharArrayWriter
　　|--StringWriter
　　|--OutputStreamWriter
　　　　|--FileWriter
　　|--PrintWriter

字节流：

InputStream

|--FileInputStream:
|--FilterInputStream
　　|--BufferedInputStream
　　|--DataInputStream
|--ByteArrayInputStream
|--ObjectInputStream
|--SequenceInputStream
|--PipedInputStream

OutputStream

　　|--FileOutputStream
　　|--FilterOutputStream
　　　　|--BufferedOutputStream
　　　　|--DataOutputStream
　　|--ByteArrayOutputStream
　　|--ObjectOutputStream
　　|--PipedOutputStream
　　|--PrintStream

RandomAccessFile:　　

 

posted on 2020-03-19 14:39  窥视未来  阅读(322)  评论(0)  编辑  收藏  举报

导航