Java的IO流

目录

• IO流
  • IO流的操作规律总结
  • IO流体系

IO流

输入流、输出流

• 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.）)

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.

• 想要写一些其他数据.DataWriter，为了提高其效率，还要创建该类的子类。BufferDataWriter

Writer

|--TextWriter

|--MediaWriter

|--DataWriter

|--TextWriter write	//往目的地

|--BufferWriter

|--BufferTextWriter write	//往缓冲区写

|--BufferMediaWriter

|--BufferDataWriter

• 独立完成缓冲区的建立
  • 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。

• 字符流

FileReader

FileWriter

BufferedReader

BufferedWriter

• 字节流

//InputStream OutputStream。
//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

• 复制一个文本文件

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

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();

FileReader fr = new FileReader("a.txt");
FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");

4. 明确额外功能

• 需要转换，使用转换流。InputStreamReader OutputStreamWriter
• 需要高效，使用缓冲区。Buffered

BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt"));

• 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"));

• 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));

• 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));        

• 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"));

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
  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。

2. 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);

• 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。

• 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