java输入输出流（I/O）总结
原文：http://www.tuicool.com/articles/EnQFrm
io流的 四个基本类
java.io包中包含了流式I/O所需要的所有类。在java.io包中有四个基本类：InputStream、OutputStream及Reader、Writer类，它们分别处理字节流和字符流：
基本数据流的I/O
|
输入/输出 |
字节流 |
字符流 |
|
输入流 |
Inputstream |
Reader |
|
输出流 |
OutputStream |
Writer |
Java中其他多种多样变化的流均是由它们派生出来的:
JDK1.4版本开始引入了新I/O类库，它位于java.nio包中，新I/O类库利用通道和缓冲区等来提高I/O操作的效率。
在java.io包中， java.io.InputStream 表示字节输入流， java.io.OutputStream表示字节输出流，处于java.io包最顶层。 这两个类均为抽象类，也就是说它们不能被实例化，必须生成子类之后才能实现一定的功能。
1. io流的具体分类
一、按I/O类型来总体分类：
1. Memory
1）从/向内存数组读写数据: CharArrayReader、 CharArrayWriter、ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream
2）从/向内存字符串读写数据 StringReader、StringWriter、StringBufferInputStream
2.Pipe管道
实现管道的输入和输出（
进程间通信
）: PipedReader、PipedWriter、PipedInputStream、PipedOutputStream
3.File 文件流
。对文件进行读、写操作 ：FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutputStream
4. ObjectSerialization 对象输入、输出
：ObjectInputStream、ObjectOutputStream
5.DataConversion数据流
按基本数据类型读、写（处理的数据是Java的基本类型（如布尔型，字节，整数和浮点数））：DataInputStream、DataOutputStream
6.Printing
包含方便的打印方法 ：PrintWriter、PrintStream
7.Buffering缓冲
在读入或写出时，对数据进行缓存，以减少I/O的次数：BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream
8.Filtering
滤流
，在数据进行读或写时进行过滤：FilterReader、FilterWriter、FilterInputStream、FilterOutputStream
过
9.Concatenation合并输入
把多个输入流连接成一个输入流 ：SequenceInputStream
10.Counting计数
在读入数据时对行记数 ：LineNumberReader、LineNumberInputStream
11.Peeking Ahead
通过缓存机制，进行预读 ：PushbackReader、PushbackInputStream
12.Converting between Bytes and Characters
按照一定的编码/解码标准将字节流转换为字符流，或进行反向转换（
Stream到Reader,Writer的转换类
）：
二、按数据来源（去向）分类：
1、File（文件）： FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter
2、byte[]：ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
3、Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter
4、String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter
5、网络数据流：InputStream, OutputStream, Reader, Writer
2. 字节流InputStream/OutputStream
1.1. InputStream 抽象类
InputStream 为字节输入流，它本身为一个抽象类，必须依靠其子类实现各种功能，此抽象类是表示字节输入流的所有类的超类。
继承自InputStream 的流都是向程序中输入数据的，且数据单位为字节（8bit）；
InputStream是输入字节数据用的类，所以InputStream类提供了3种重载的read方法.Inputstream类中的常用方法：
（1） public abstract int read( )：读取一个byte的数据，返回值是高位补0的int类型值。
若返
回值=-1说明没有读取到任何字节读取工作结束。
（2） public int read(byte b[ ])：读取b.length个字节的数据放到b数组中。返回值是读取的字节数。该方法实际上是调用下一个方法实现的
（3） public int read(byte b[ ], int off, int len)：从输入流中最多读取len个字节的数据，存放到偏移量为off的b数组中。
（4） public int available( )：返回输入流中可以读取的字节数。
注意：若输入阻塞，当前线程将被挂起，如果InputStream对象调用这个方法的话，它只会返回0，这个方法必须由继承InputStream类的子类对象调用才有用，
（5） public long skip(long n)：忽略输入流中的n个字节，返回值是实际忽略的字节数, 跳过一些字节来读取
（6） public int close( ) ：我们在使用完后，必须对我们打开的流进行关闭.
主要的子类：
1） FileInputStream把一个文件作为InputStream，实现对文件的读取操作
2） ByteArrayInputStream：把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用
3） StringBufferInputStream：把一个String对象作为InputStream
4） PipedInputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用
5） SequenceInputStream：把多个InputStream合并为一个InputStream
2.1．OutputStream 抽象类
OutputStream提供了3个write方法来做数据的输出，这个是和InputStream是相对应的。1. public void write(byte b[ ])：将参数b中的字节写到输出流。
2. public void write(byte b[ ], int off, int len) ：将参数b的从偏移量off开始的len个字节写到输出流。
3. public abstract void write(int b) ：先将int转换为byte类型，把低字节写入到输出流中。
4. public void flush( ) : 将数据缓冲区中数据全部输出，并清空缓冲区。
5. public void close( ) : 关闭输出流并释放与流相关的系统资源。
主要的子类：
1) ByteArrayOutputStream：把信息存入内存中的一个缓冲区中
2) FileOutputStream：把信息存入文件中
3) PipedOutputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用
4) SequenceOutputStream：把多个OutStream合并为一个OutStream
流结束的判断：方法read()的返回值为-1时；readLine()的返回值为null时。
1.3. 文件输入流： FileInputStream类
FileInputStream可以使用read()方法一次读入一个字节，并以int类型返回，或者是使用read()方法时读入至一个byte数组，byte数组的元素有多少个，就读入多少个字节。在将整个文件读取完成或写入完毕的过程中，这么一个byte数组通常被当作缓冲区，因为这么一个byte数组通常扮演承接数据的中间角色。
作用：以文件作为数据输入源的数据流。或者说是打开文件，从文件读数据到内存的类。
使用方法(1)
File fin=new File("d:/abc.txt");
FileInputStream in=new FileInputStream( fin);
使用方法(2)
FileInputStream in=new FileInputStream(“d: /abc.txt”);
程序举例：
将InputFromFile.java的程序的内容显示在显示器上
- import java.io.IOException;
- import java.io.FileInputStream;
- ;
- public class TestFile {
- public static void main(String args[]) throws IOException {
- try {
- FileInputStream rf= new FileInputStream( "InputFromFile.java" );
- int n= 512 ; byte buffer[]= new byte [n];
- while ,n)!=- 1 )&&(n> 0 )){
- System.out.println( new String(buffer) );
- }
- System.out.println();
- rf.close();
- } catch (IOException IOe){
- System.out.println(IOe.toString());
- }
- }
- }
1.4. 文件输出流:FileOutputStream类
作用：用来处理以文件作为数据输出目的数据流；或者说是从内存区读数据入文件
FileOutputStream类用来处理以文件作为数据输出目的数据流；一个表示文件名的字符串，也可以是File或FileDescriptor对象。
创建一个文件流对象有两种方法：
方式1：
File f=new File (“d:/myjava/write.txt ");
FileOutputStream out= new FileOutputStream (f);
方式2：
FileOutputStream out=new FileOutputStream(“d:/myjava/write.txt ");
方式3：构造函数将 FileDescriptor()对象作为其参数。
FileDescriptor() fd=new FileDescriptor();
FileOutputStream f2=new FileOutputStream(fd);
方式4：构造函数将文件名作为其第一参数，将布尔值作为第二参数。
FileOutputStream f=new FileOutputStream("d:/abc.txt",true);
注意： （1）文件中写数据时，若文件已经存在，则覆盖存在的文件；（2）的读/写操作结束时，应调用close方法关闭流。
- import java.io.IOException;
- import java.io.FileOutputStream;
- public class TestFile {
- public static void main(String args[]) throws IOException {
- try {
- System.out.println( "please Input from Keyboard" );
- int count, n = 512 ;
- byte buffer[] = new byte [n];
- count = System.in.read(buffer);
- FileOutputStream wf = new FileOutputStream( "d:/myjava/write.txt" );
- wf.write(buffer, 0 , count);
- wf.close(); // 当流写操作结束时，调用close方法关闭流。
- System.out.println( "Save to the write.txt" );
- } catch (IOException IOe) {
- System.out.println( "File Write Error!" );
- }
- }
- }
1.5. FileInputStream流和FileOutputStream的应用
- import java.io.File;
- import java.io.IOException;
- import java.io.FileOutputStream;
- import java.io.FileInputStream;
- public class TestFile {
- public static void main(String args[]) throws IOException {
- try {
- File inFile = new File( "copy.java" );
- File outFile = new File( "copy2.java" );
- FileInputStream finS = new FileInputStream(inFile);
- FileOutputStream foutS = new FileOutputStream(outFile);
- int c;
- while ((c = finS.read()) != - 1 ) {
- foutS.write(c);
- }
- finS.close();
- foutS.close();
- } catch (IOException e) {
- System.err.println( "FileStreamsTest: " + e);
- }
- }
- }
1.6. 缓冲输入输出流 BufferedInputStream/ BufferedOutputStream
计算机访问外部设备非常耗时。访问外存的频率越高，造成CPU闲置的概率就越大。为了减少访问外存的次数，应该在一次对外设的访问中，读写更多的数据。为此，除了程序和流节点间交换数据必需的读写机制外，还应该增加缓冲机制。缓冲流就是每一个数据流分配一个缓冲区，一个缓冲区就是一个临时存储数据的内存。这样可以减少访问硬盘的次数,提高传输效率。
BufferedInputStream:当向缓冲流写入数据时候，数据先写到缓冲区，待缓冲区写满后，系统一次性将数据发送给输出设备。
BufferedOutputStream :当从向缓冲流读取数据时候，系统先从缓冲区读出数据，待缓冲区为空时，系统再从输入设备读取数据到缓冲区。
将 BufferedInputStream 与 FileInputStream 相接
FileInputStream in =new FileInputStream ( “file1.txt ” );
BufferedInputStream bin =new BufferedInputStream ( in );
2）将内存写入文件：
将 BufferedOutputStream 与 FileOutputStream 相接
FileOutputStream out =new FileOutputStream (“file1.txt”);
BufferedOutputStream bin =new BufferedInputStream ( out );
3）键盘输入流读到内存
- import java.io.*;
- public class ReadWriteToFile {
- public static void main(String args[]) throws IOException {
- InputStreamReader sin = new InputStreamReader(System.in);
- BufferedReader bin = new BufferedReader(sin);
- FileWriter out = new FileWriter( "myfile.txt" );
- BufferedWriter bout = new BufferedWriter(out);
- String s;
- while ((s = bin.readLine()).length() > 0 ) {
- bout.write(s, 0 , s.length());
- }
- }
- }
从键盘读入字符，并写入到文件中 BufferedReader类的方法： String readLine()
作用：读一行字符串，以回车符为结束。
BufferedWriter类的方法： bout.write(String s,offset,len)
作用：从缓冲区将字符串s从offset开始，len长度的字符串写到某处。
2. 字符流Writer/Reader
Java中字符是采用Unicode标准，一个字符是16位，即一个字符使用两个字节来表示。为此，JAVA中引入了处理字符的流。
1. Reader抽象类
用于读取字符流的抽象类。子类必须实现的方法只有 read(char[], int, int) 和 close()。但是，多数子类将重写此处定义的一些方法，以提供更高的效率和/或其他功能。
1) FileReader :
与FileInputStream对应
主要用来读取字符文件，使用缺省的字符编码，有三种构造函数：
(1）将文件名作为字符串 ：FileReader f=new FileReader(“c:/temp.txt”);
(2）构造函数将File对象作为其参数。
File f=new file(“c:/temp.txt”);
FileReader f1=new FileReader(f);
(3) 构造函数将FileDescriptor对象作为参数
FileDescriptor() fd=new FileDescriptor()
FileReader f2=new FileReader(fd);
(1) 用指定字符数组作为参数：CharArrayReader(char[])
(2) 将字符数组作为输入流:CharArrayReader(char[], int, int)
读取字符串，构造函数如下： public StringReader(String s);
2) CharArrayReader：
与ByteArrayInputStream对应
3) StringReader :
与StringBufferInputStream对应
4) InputStreamReader
从输入流读取字节，在将它们转换成字符:Public inputstreamReader(inputstream is);
5) FilterReader:
允许过滤字符流
protected filterReader(Reader r);
6) BufferReader :
接受Reader对象作为参数，并对其添加字符缓冲器，使用readline()方法可以读取一行。
Public BufferReader(Reader r);
主要方法：
(1) public int read() throws IOException; //读取一个字符，返回值为读取的字符
(2) public int read(char cbuf[]) throws IOException; /*读取一系列字符到数组cbuf[]中，返回值为实际读取的字符的数量*/
(3) public abstract int read(char cbuf[],int off,int len) throws IOException;
/*读取len个字符，从数组cbuf[]的下标off处开始存放，返回值为实际读取的字符数量，该方法必须由子类实现*/
2. Writer抽象类
写入字符流的抽象类。子类必须实现的方法仅有 write(char[], int, int)、flush() 和 close()。但是，多数子类将重写此处定义的一些方法，以提供更高的效率和/或其他功能。 其子类如下：
1） FileWrite:
与FileOutputStream对应
将字符类型数据写入文件，使用缺省字符编码和缓冲器大小。
Public FileWrite(file f);
2) chararrayWrite:
与ByteArrayOutputStream对应 ,
将字符缓冲器用作输出。
Public CharArrayWrite();
3) PrintWrite:
生成格式化输出
public PrintWriter(outputstream os);
4) filterWriter
:用于写入过滤字符流
protected FilterWriter(Writer w);
5) PipedWriter：
与PipedOutputStream对应
6) StringWriter： 无与之对应的以字节为导向的stream
主要方法：
(1)
public void write(int c) throws IOException；
//将整型值c的低16位写入输出流
(
2)
public void write(char cbuf[]) throws IOException；
//将字符数组cbuf[]写入输出流
(
3)
public abstract void write(char cbuf[],int off,int len) throws IOException；
//将字符数组cbuf[]中的从索引为off的位置处开始的len个字符写入输出流
(
4)
public void write(String str) throws IOException；
//将字符串str中的字符写入输出流
(
5)
public void write(String str,int off,int len) throws IOException；
//将字符串str 中从索引off开始处的len个字符写入输出流
(
6)
flush( ) //
刷空输出流，并输出所有被缓存的字节。
(
7)
close()
关闭流
public abstract void close() throws IOException
3 .InputStream与Reader差别 OutputStream与Writer差别
InputStream和OutputStream类处理的是字节流，数据流中的最小单位是字节(8个bit)
Reader与Writer处理的是字符流，在处理字符流时涉及了字符编码的转换问题
- import java.io.*;
- public class EncodeTest {
- private static void readBuff( byte [] buff) throws IOException {
- ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(buff);
- int data;
- while ) System.out.print(data+ " " );
- System.out.println(); in.close(); }
- public static void main(String args[]) throws IOException {
- System.out.println( "内存中采用unicode字符编码：" );
- char c= '好' ;
- int lowBit=c& 0xFF ; int highBit=(c& 0xFF00 )>> 8 ;
- System.out.println( "" +highBit);
- String s= "好" ;
- System.out.println( "本地操作系统默认字符编码：" );
- readBuff(s.getBytes());
- System.out.println( "采用GBK字符编码：" );
- readBuff(s.getBytes( "GBK" ));
- System.out.println( "采用UTF-8字符编码：" );
- readBuff(s.getBytes( "UTF-8" )); }
- }
Reader类能够将输入流中采用其他编码类型的字符转换为Unicode字符，然后在内存中为其分配内存
Writer类能够将内存中的Unicode字符转换为其他编码类型的字符，再写到输出流中。
3. IOException异常类的子类
1.public class EOFException ：
非正常到达文件尾或输入流尾时，抛出这种类型的异常。
2.public class FileNotFoundException：
当文件找不到时，抛出的异常。
3.public class InterruptedIOException：
当I/O操作被中断时，抛出这种类型的异常。
