一.流的关系
1. I O 流的分类:
Java的IO流根据处理数据类型分为:字节流( InputStream / OutputStream)和字符流 (Reader / Writer );
根据数据流向分为:输入流(Input)和输出流(Output);
2. 字节流和字符流
1)字节流: 是最基本的IO流;
读取单位为字节(8bit),通常使用Byte [] buffer = new Byte[size]来定义一次读取字节数的多少;
可处理所有类型的数据;
2)字符流: 由于数据编码不同,而有了对字符进行高效操作的流对象,本质基于读取字节流时,查了指定码表;
读取单位为字符,通常使用Char [] buffer = new Char[size]来定义一次读取的字符数;
只能处理字符类型的数据;
只要是处理纯文本数据,优先考虑字符流,除此之外都是用字节流;
3.字节流的输入流输出流对应
1)输入流 ( InputStreamIO )
- InputStream 是所有的输入字节流的父类,它是一个抽象类。
- ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三种基本的介质流,它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据;
- ObjectInputStream(序列化时用到) 和所有FilterInputStream 的子类都是装饰流(装饰器模式的主角)
2)输出流( OutputStream )
- OutputStream 是所有的输出字节流的父类,它是一个抽象类。
- ByteArrayOutputStream、FileOutputStream 是两种基本的介质流,它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据;
- ObjectOutputStream (反序列化)和所有FilterOutputStream 的子类都是装饰流。
图中蓝色的为主要的对应部分,红色的部分就是不对应部分。紫色的虚线部分代表这些流一般要搭配使用。从上面的图中可以看出Java IO 中的字节流是极其对称的。“存在及合理”我们看看这些字节流中不太对称的几个类吧!
- LineNumberInputStream 主要完成从流中读取数据时,会得到相应的行号,至于什么时候分行、在哪里分行是由改类主动确定的,并不是在原始中有这样一个行号。在输出部分没有对应的部分,我们完全可以自己建立一个LineNumberOutputStream,在最初写入时会有一个基准的行号,以后每次遇到换行时会在下一行添加一个行号,看起来也是可以的。好像更不入流了。
- PushbackInputStream 的功能是查看最后一个字节,不满意就放入缓冲区。主要用在编译器的语法、词法分析部分。输出部分的BufferedOutputStream 几乎实现相近的功能。
- StringBufferInputStream 已经被Deprecated,本身就不应该出现在InputStream 部分,主要因为String 应该属于字符流的范围。已经被废弃了,当然输出部分也没有必要需要它了!还允许它存在只是为了保持版本的向下兼容而已。
- SequenceInputStream 可以认为是一个工具类,将两个或者多个输入流当成一个输入流依次读取。完全可以从IO 包中去除,还完全不影响IO 包的结构,却让其更“纯洁”――纯洁的Decorator 模式。
- PrintStream 也可以认为是一个辅助工具。主要可以向其他输出流,或者FileInputStream 写入数据,本身内部实现还是带缓冲的。本质上是对其它流的综合运用的一个工具而已。一样可以踢出IO 包!System.out 和System.out 就是PrintStream 的实例!
4.字符流对应关系
1)字符输入流(Reader)
- Reader 是所有的输入字符流的父类,它是一个抽象类。
- CharReader、StringReader 是两种基本的介质流,它们分别将Char 数组、String中读取数据。PipedReader 是从与其它线程共用的管道中读取数据。
- BufferedReader 很明显就是一个装饰器,它和其子类负责装饰其它Reader 对象。
- FilterReader 是所有自定义具体装饰流的父类,其子类PushbackReader 对Reader 对象进行装饰,会增加一个行号。
- InputStreamReader 是一个连接字节流和字符流的桥梁,它将字节流转变为字符流。FileReader 可以说是一个达到此功能、常用的工具类,在其源代码中明显使用了将FileInputStream 转变为Reader 的方法。我们可以从这个类中得到一定的技巧。Reader 中各个类的用途和使用方法基本和InputStream 中的类使用一致。后面会有Reader 与InputStream 的对应关系。
2)字符输出流(Writer)
- Writer 是所有的输出字符流的父类,它是一个抽象类。
- CharArrayWriter、StringWriter 是两种基本的介质流,它们分别向Char 数组、String 中写入数据。PipedWriter 是向与其它线程共用的管道中写入数据;
- BufferedWriter 是一个装饰器为Writer 提供缓冲功能。
- PrintWriter 和PrintStream 极其类似,功能和使用也非常相似。
- OutputStreamWriter 是OutputStream 到Writer 转换的桥梁,它的子类FileWriter 其实就是一个实现此功能的具体类(具体可以研究一SourceCode)。功能和使用和OutputStream 极其类似,后面会有它们的对应图。
5.符流与字节流转换
转换流的特点:
- 其是字符流和字节流之间的桥梁
- 可对读取到的字节数据经过指定编码转换成字符
- 可对读取到的字符数据经过指定编码转换成字节
何时使用转换流?
- 当字节和字符之间有转换动作时;
- 流操作的数据需要编码或解码时。
具体的对象体现:
- InputStreamReader:字节到字符的桥梁
- OutputStreamWriter:字符到字节的桥梁
这两个流对象是字符体系中的成员,它们有转换作用,本身又是字符流,所以在构造的时候需要传入字节流对象进来。
6.File类
File类是对文件系统中文件以及文件夹进行封装的对象,可以通过对象的思想来操作文件和文件夹。 File类保存文件或目录的各种元数据信息,包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名,判断指定文件是否存在、获得当前目录中的文件列表,创建、删除文件和目录等方法
7.RandomAccessFile类
该对象并不是流体系中的一员,其封装了字节流,同时还封装了一个缓冲区(字符数组),通过内部的指针来操作字符数组中的数据。 该对象特点:
- 该对象只能操作文件,所以构造函数接收两种类型的参数:a.字符串文件路径;b.File对象。
- 该对象既可以对文件进行读操作,也能进行写操作,在进行对象实例化时可指定操作模式(r,rw)
注意:该对象在实例化时,如果要操作的文件不存在,会自动创建;如果文件存在,写数据未指定位置,会从头开始写,即覆盖原有的内容。 可以用于多线程下载或多个线程同时写数据到文件
以上参考文章:https://www.cnblogs.com/cangsir/p/5397619.html
二.IO流的使用
1.使用字节流复制文件
@Test //使用字节流复制文件
public void test1(){
//初始化文件输入流和文件输出流
FileOutputStream fileOutputStream = null;
FileInputStream fileInputStream = null;
long start = System.currentTimeMillis();
try {
//文件读取和文件输出位置
fileOutputStream = new FileOutputStream(new File("D:\\java\\javacopy.rar"));
fileInputStream = new FileInputStream(new File("D:\\java\\java.rar"));
//每次读取的字节数
byte[] bytes = new byte[128];
//当读取的字节数不为空时,写出字节到输出位置
while ((fileInputStream.read(bytes)) != -1) {
fileOutputStream.write(bytes);
}
}catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
//关闭流
try {
fileInputStream.close();
fileOutputStream.close();
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cost time : "+(System.currentTimeMillis() - start));
}
}
cost time : 68852
2.使用缓冲字节流复制文件
@Test
public void test2() {
BufferedInputStream bufferedInputStream = null;
BufferedOutputStream bufferedOutputStream = null;
long start = System.currentTimeMillis();
try{
bufferedInputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("D:\\java\\java.rar")));
bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("D:\\java\\javacopy.rar")));
byte[] bytes = new byte[128];
while (bufferedInputStream.read(bytes) !=-1){
bufferedOutputStream.write(bytes);
}
}catch (IOException e ){
e.printStackTrace();
}finally {
try {
bufferedInputStream.close();
bufferedOutputStream.close();
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cost time : "+(System.currentTimeMillis() - start));
}
}
cost time : 13986
很明显,花费的时间节约了近5/6;
3.使用字符流复制文本文档
@Test
public void test3() {
InputStreamReader inputStreamReader = null;
OutputStreamWriter outputStreamWriter = null;
long start = System.currentTimeMillis();
try {
//字节流转字符流,这里最好指定Charset字符集编码,如中文指定GBK,否则将使用本地默认字符集,这里你不清楚格式的话会导致乱码
inputStreamReader = new InputStreamReader(new FileInputStream(new File("source.txt")),"GBK");
outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(new File("target.txt")),"GBK");
char[] buffer = new char[16];
while (inputStreamReader.read(buffer) !=-1){
outputStreamWriter.write(buffer);
}
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}finally {
try {
inputStreamReader.close();
outputStreamWriter.close();
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cost time : "+(System.currentTimeMillis() - start));
}
}
cost time : 8769
4.缓冲字符流
@Test
public void test4() {
BufferedReader reader = null;
BufferedWriter writer = null;
long start = System.currentTimeMillis();
try {
//字节流转字符流,这里最好指定Charset字符集编码,如中文指定GBK,否则将使用本地默认字符集,这里你不清楚格式的话会导致乱码
reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(new File("source.txt")),"GBK"));
writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(new File("target.txt")),"GBK"));
char[] buffer = new char[512];
while (reader.read(buffer) !=-1){
writer.write(buffer);
}
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}finally {
try {
reader.close();
writer.close();
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cost time : "+(System.currentTimeMillis() - start));
}
}
cost time : 8580
消耗时间为何没有显著减少呢?(评论区留言呗... ...)
5.
@Test
public void test5() {
BufferedReader reader = null;
BufferedWriter writer = null;
long start = System.currentTimeMillis();
try {
//字节流转字符流,这里最好指定Charset字符集编码,如中文指定GBK,否则将使用本地默认字符集,这里你不清楚格式的话会导致乱码
reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(new File("source.txt")),"GBK"));
writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(new File("target.txt")),"GBK"));
String text ;
while ((text = reader.readLine()) !=null){
writer.write(text);
}
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}finally {
try {
// writer.flush();
reader.close();
writer.close();
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cost time : "+(System.currentTimeMillis() - start));
}
}
cost time : 10492
时间反而增加了???
6.
@Test
public void test6(){
FileReader reader = null;
FileWriter writer = null;
long start = System.currentTimeMillis();
try {
reader = new FileReader("source1.txt");
writer = new FileWriter("target1.txt",true);
char[] buffer = new char[512];
while (reader.read(buffer) !=-1){
writer.write(buffer);
}
}catch (IOException e){
}finally {
try {
reader.close();
writer.close();
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
}
System.out.println("cost time : "+(System.currentTimeMillis() - start));
}
}
不知道为什么target(6K)比source(5K)大1k,对比文件完全一样,奇怪???
7.读取某部分(演示)
@Test
public void test7() throws IOException{
RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile("source1.txt","r");
FileWriter writer = new FileWriter("target3.txt");
long length = randomAccessFile.length();
System.out.println("文件大小:"+length);
randomAccessFile.seek(length-103);
byte[] bytes = new byte[9];
while (randomAccessFile.read(bytes) !=-1){
System.out.println(new String(bytes,"UTF-8"));
writer.write(new String(bytes,"UTF-8"));
}
writer.flush();
}
文件大小:5100
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数据链
系统的
抗干扰
能力。
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