彻底明白Java语言中的IO系统

　　
Java IO
系统中的Input和Output

　　1. stream代表的是任何有能力产出数据的数据源，或是任何有能力接收数据的接收源。在
Java的IO系统中，所有的stream（包括Input和Out stream）都包括两种类型：

　　1.1 以字节为导向的stream

　　以字节为导向的stream，表示以字节为单位从stream中读取或往stream中写入信息。以字节为导向的stream包括下面几种类型：

　　input

　　stream：

　　1) ByteArrayInputStream：把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用

　　2) StringBufferInputStream：把一个String对象作为InputStream

　　3) FileInputStream：把一个文件作为InputStream，实现对文件的读取操作

　　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

　　Out

　　stream

　　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

　　1.2 以Unicode字符为导向的stream

　　以Unicode字符为导向的stream，表示以Unicode字符为单位从stream中读取或往stream中写入信息。以Unicode字符为导向的stream包括下面几种类型：

　　Input

　　Stream

　　1) CharArrayReader：与ByteArrayInputStream对应

　　2) StringReader：与StringBufferInputStream对应

　　3) FileReader：与FileInputStream对应

　　4) PipedReader：与PipedInputStream对应

　　Out

　　Stream

　　1) CharArrayWrite：与ByteArrayOutputStream对应

　　2) StringWrite：无与之对应的以字节为导向的stream

　　3) FileWrite：与FileOutputStream对应

　　4) PipedWrite：与PipedOutputStream对应

　　以字符为导向的stream基本上对有与之相对应的以字节为导向的stream。两个对应类实现的功能相同，字是在操作时的导向不同。如 CharArrayReader：和ByteArrayInputStream的作用都是把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用，所不同的是前者每次从内存中读取一个字节的信息，而后者每次从内存中读取一个字符。

　　1.3Java IO系统中两种不现导向的stream之间的转换

　　InputStreamReader和OutputStreamReader：把一个以字节为导向的stream转换成一个以字符为导向的stream。

　　2. stream添加属性

　　2.1 “为stream添加属性”的作用

　　运用上面介绍的Java中操作IO的API，我们就可完成我们想完成的任何操作了。但通过FilterInputStream和FilterOutStream的子类，我们可以为stream添加属性。下面以一个例子来说明这种功能的作用。

　　如果我们要往一个文件中写入数据，我们可以这样操作：

FileOutStream fs = new FileOutStream(“test.txt”);

　　然后就可以通过产生的fs对象调用write()函数来往test.txt文件中写入数据了。但是，如果我们想实现“先把要写入文件的数据先缓存到内存中，再把缓存中的数据写入文件中”的功能时，上面的API就没有一个能满足我们的需求了。但是通过FilterInputStream和 FilterOutStream的子类，为FileOutStream添加我们所需要的功能。

　　2.2 FilterInputStream的各种类型

　　2.2.1 用于封装以字节为导向的InputStream

　　1) DataInputStream：从stream中读取基本类型（int、char等）数据。

　　2) BufferedInputStream：使用缓冲区

　　3) LineNumberInputStream：会记录input stream内的行数，然后可以调用getLineNumber()和setLineNumber(int)

　　4) PushbackInputStream：很少用到，一般用于编译器开发

　　2.2.2 用于封装以字符为导向的InputStream

　　1) 没有与DataInputStream对应的类。除非在要使用readLine()时改用BufferedReader，否则使用DataInputStream

　　2) BufferedReader：与BufferedInputStream对应

　　3) LineNumberReader：与LineNumberInputStream对应

　　4) PushBackReader：与PushbackInputStream对应

　　2.3 FilterOutStream的各种类型

　　2.2.3 用于封装以字节为导向的OutputStream

　　1) DataIOutStream：往stream中输出基本类型（int、char等）数据。

　　2) BufferedOutStream：使用缓冲区

　　3) PrintStream：产生格式化输出

　　2.2. 4 Java IO系统中用于封装以字符为导向的OutputStream

　　1) BufferedWrite：与对应

　　2) PrintWrite：与对应

　　3. RandomAccessFile

　　1) 可通过RandomAccessFile对象完成对文件的读写操作

　　2) 在产生一个对象时，可指明要打开的文件的性质：r，只读；w，只写；rw可读写

　　3) 可以直接跳到文件中指定的位置

　　4.Java IO系统应用的一个例子

　　java 代码

import java.io.*;
public class TestIO{
　public static void main(String[] args)
　throws IOException{
　//1.以行为单位从一个文件读取数据
　BufferedReader in = new BufferedReader(
　　new FileReader("F:\\nepalon\\TestIO.java"));
　String s, s2 = new String();
　while((s = in.readLine()) != null)
　s2 += s + "\n";
　in.close();
　//1b. 接收键盘的输入
　BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
　System.out.println("Enter a line:");
　System.out.println(stdin.readLine());
　//2. 从一个String对象中读取数据
　StringReader in2 = new StringReader(s2);
　int c;
　while((c = in2.read()) != -1)
　System.out.println((char)c);
　in2.close();
　//3. 从内存取出格式化输入
　try{
　　DataInputStream in3 =new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(s2.getBytes()));
　　while(true)
　　　System.out.println((char)in3.readByte());
　}
　catch(EOFException e){
　　System.out.println("End of stream");
　}
　//4. 输出到文件
　try{
　　BufferedReader in4 =new BufferedReader(new StringReader(s2));
　　PrintWriter out1 =new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter("F:\\nepalon\\ TestIO.out")));
　　int lineCount = 1;
　　while((s = in4.readLine()) != null)
　　　out1.println(lineCount++ + "：" + s);
　　　out1.close();
　　　in4.close();
　}
　catch(EOFException ex){
　　System.out.println("End of stream");
　}
　//5. 数据的存储和恢复
　try{
　　DataOutputStream out2 =new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(
　　　new FileOutputStream("F:\\nepalon\\ Data.txt")));
　　out2.writeDouble(3.1415926);
　　out2.writeChars("\nThas was pi:writeChars\n");
　　out2.writeBytes("Thas was pi:writeByte\n");
　　out2.close();
　　DataInputStream in5 =new DataInputStream(
　　　new BufferedInputStream(new FileInputStream("F:\\nepalon\\ Data.txt")));
　　　BufferedReader in5br =new BufferedReader(new InputStreamReader(in5));
　　　System.out.println(in5.readDouble());
　　　System.out.println(in5br.readLine());
　　　System.out.println(in5br.readLine());
　}
　catch(EOFException e){
　　System.out.println("End of stream");
　}
　//6. 通过RandomAccessFile操作文件
　RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "rw");
　for(int i=0; i <10; i++)
　　rf.writeDouble(i*1.414);
　　rf.close();
　　rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");
　　for(int i=0; i <10; i++)
　　　System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());
　　　rf.close();
　　　rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "rw");
　　　rf.seek(5*8);
　　　rf.writeDouble(47.0001);
　　　rf.close();
　　　rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");
　　　for(int i=0; i <10; i++)
　　　　System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());
　　　　rf.close();
　　}
　}

　　关于代码的解释（以区为单位）：

　　1区中，当读取文件时，先把文件内容读到缓存中，当调用in.readLine()时，再从缓存中以字符的方式读取数据（以下简称“缓存字节读取方式”）。

　　1b区中，由于想以缓存字节读取方式从标准IO（键盘）中读取数据，所以要先把标准IO（System.in）转换成字符导向的stream，再进行BufferedReader封装。

　　2区中，要以字符的形式从一个String对象中读取数据，所以要产生一个StringReader类型的stream。

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