IO流

JAVA流式輸入輸出原理：可以想象成一根管道懟到文件上，另一端是我們程序，然后流的輸入輸出都是按照程序本身作為第一人稱說(shuō)明的。比如 input，對(duì)于我們程序來(lái)說(shuō)就是有數(shù)據(jù)輸入我們程序，output就是我們程序輸出數(shù)據(jù)到文件等。對(duì)象不能搞錯(cuò)了，否則就南轅北轍了。

• 通過(guò)不同的角度對(duì)流的輸入輸出功能進(jìn)行分類：

按數(shù)據(jù)流的方向分為：輸入流和輸出流

按處理數(shù)據(jù)單位不同分為：字節(jié)流和字符流（2個(gè)字節(jié)）

按功能不同分為：節(jié)點(diǎn)流和處理流

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輸入流和輸出流

• JAVA JDK 所提供的所有流類型位于包 java.io 內(nèi)部，分別繼承自下面四個(gè)抽象流類型：

  字節(jié)流 字符流

  輸入流 InputStream Reader
  輸出流 OutputStream Writer

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節(jié)點(diǎn)流和處理流

• 節(jié)點(diǎn)流為可以從一個(gè)特定的數(shù)據(jù)源（節(jié)點(diǎn)）讀寫(xiě)數(shù)據(jù)（如：文件，內(nèi)存）。

節(jié)點(diǎn)流可以簡(jiǎn)單的理解為：一根管道直接懟到文件上，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)。

• 處理流是連接在已存在的節(jié)點(diǎn)流或處理流上的，通過(guò)讀數(shù)據(jù)進(jìn)行處理（過(guò)濾等）為程序提供更加強(qiáng)大的讀寫(xiě)功能。

處理流可以簡(jiǎn)單的理解為：套在節(jié)點(diǎn)流管道的管子，可以對(duì)流過(guò)節(jié)點(diǎn)流的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，過(guò)濾等操作。

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InputStream 抽象類

• 繼承自 InputStream的流都是用于向程序中輸入數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)的單位為字節(jié)。
• 繼承自 InputStream的類有如下等：（加粗為節(jié)點(diǎn)流，未加粗為處理流）

FileInputStream

PipedInputStream

FilterInputStream

ByteArrayInputStream

SequenceInputStream

StringBufferInputStream

ObjectInputStream

• InputStream的基本方法

  int read() throws IOException
  int read(byte[] buffer) throws IOException
  int read(byte[] buffer, int offset, int length) throws IOException
  void close() throws IOException

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OutputStream 抽象類

• 繼承自 OutputStream的流都是用于從程序中輸出數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)的單位為字節(jié)。
• 繼承自 OutputStream的類有如下等：（加粗為節(jié)點(diǎn)流，未加粗為處理流）

FileOutputStream

PipedOutputStream

FilterOutputStream

ByteArrayOutputStream

ObjectOutputStream

• OutputStream 基本方法

  void write(int b) throws IOException
  void write(byte[] b) throws IOException
  void write(byte[] b, int off, int len) throws IOException
  void close() throws IOException
  void flush() throws IOException // 在關(guān)閉輸出流之前使用，將輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫(xiě)到目的地

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Reader

• 繼承自 Reader 的流都是用于程序從外部讀入數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)的單位是字符（2個(gè)字節(jié)）。
• 如下為繼承自Reader的流。（加粗為節(jié)點(diǎn)流，未加粗為處理流）

BufferedReader

CharArrayReader

InputStreamReader

FilterReader

PipedReader

StringReader

• Reader的基本方法 - 略

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Writer

• 繼承自 Writer的流都是用于程序向外部寫(xiě)入數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)的單位是字符（2個(gè)字節(jié)）。
• 如下為繼承自Writer的流。（加粗為節(jié)點(diǎn)流，未加粗為處理流）

BufferedWriter

CharArrayWriter

OutputStreamWriter

FilterWriter

PipedWriter

StringWriter

• Writer的基本方法 - 略

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節(jié)點(diǎn)流類型

類型 字節(jié)流 字符流
File（文件） FileInputStream / FileOutputStream FileReader / FileWriter
Memory Array ByteArrayInputStream / ByteArrayOutputStream CharArrayReader / CharArrayWriter
Memory String -- StringReader / StringWriter
Pipe（管道） PipedInputStream / PipedOutputStream PipedReader / PipedWriter

舉例1：FileInputStream

import java.io.*; public class Test {public static void main(String[] args) {int b = 0;long num = 0;FileInputStream ln = null;try {ln = new FileInputStream("I:/Java/Demo/test.txt");} catch (FileNotFoundException e) {System.out.println("文件不存在！");System.exit(-1);}try {while ((b=ln.read()) != -1) {System.out.print((char)b);num++;}ln.close();System.out.println();System.out.println("共讀出：" + num + "個(gè)字節(jié)。");} catch (IOException e) {System.out.println("文件讀取失敗！");System.exit(-1);}} }

舉例2：FileOutputStream

import java.io.*; public class Test {public static void main(String[] args) {int b = 0;FileInputStream in = null;FileOutputStream out = null;try {in = new FileInputStream("I:/Java/Demo/test.txt");out = new FileOutputStream("I:/Java/Demo/newtest.txt");while((b=in.read()) != -1) {out.write(b);}} catch (FileNotFoundException e) {System.out.println("文件不存在！");System.exit(-1);} catch (IOException e) {System.out.println("文件復(fù)制失敗！");System.exit(-2);}System.out.println("文件復(fù)制成功！");} }

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處理流類型

處理類型 字節(jié)流 字符流
Buffering BufferedInputStream/BufferedOutputStream BufferedReader/BufferedWriter
Filtering FilterInputStream/FilterOutputStream FilterReader/FilterWriter
Converting between bytes and character -- InputStreamReader/OutputStreamWriter
Object Serialization ObjectInputStream/ObjectOutputStream --
Data conversion DataInputStream/DataOutputStream --
Counting LineNumberInputStream LineNumberReader
Peeking ahead PushbackInputStream PushbackReader
Printing PrintStream PrintWriter

• 緩沖流（以Buffered開(kāi)頭）

緩沖流套接在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)流上，對(duì)讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)提供了緩沖的功能，提高了讀寫(xiě)的效率，同時(shí)增加了一些新的方法。

BufferedReader / BufferedWriter / BufferedInputStream / BufferedOutputStream

緩沖流支持其父類的 mark 和 reset 方法。

BufferedReader 提供了 readLine 方法用于讀取一行字符串（以\r或者\(yùn)n分割）

BufferedWriter 提供了 newLine 用于寫(xiě)入一個(gè)行分隔符。

對(duì)于輸出的緩沖流，寫(xiě)出的數(shù)據(jù)會(huì)先在內(nèi)存中緩存，使用 flush 方法將會(huì)使內(nèi)存中的數(shù)據(jù)立刻寫(xiě)出。

舉例1：

import java.io.*; public class Test {public static void main(String[] args) {int b = 0;FileInputStream in = null;BufferedInputStream bin = null;try {in = new FileInputStream("I:/Java/Demo/test.txt");bin = new BufferedInputStream(in);bin.mark(100);for(int i=0; (i<=10)&&(b=bin.read()) != -1; i++) {System.out.print((char)b);}bin.reset();System.out.println();for(int i=0; (i<=10)&&(b=bin.read()) != -1; i++) {System.out.print((char)b);}} catch (FileNotFoundException e) {System.out.println("文件不存在！");System.exit(-1);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}} }

舉例2：

import java.io.*; public class Test {public static void main(String[] args) {String s = null;try {BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("I:/Java/Demo/test.txt"));BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("I:/Java/Demo/test.txt"));for(int i=0; i<100; i++) {s = Double.toString(Math.random());bw.write(s);bw.newLine();}bw.flush();while((s=br.readLine()) != null) {System.out.println(s);}bw.close();br.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}} } //0.7365309652822098 //0.577186775602007 //0.11736466966949166 //0.2998096440959087 //0.23859539950503672 //...

• 轉(zhuǎn)換流

InputStreamReader 和 OutputStreamWriter 用于字節(jié)數(shù)據(jù)到字符數(shù)據(jù)之間的轉(zhuǎn)換。

InputStreamReader 需要和 InputStream 套接。

OutputStreamWriter 需要和 OutputStream 套接。

轉(zhuǎn)換流在構(gòu)造時(shí)可以指定其編碼結(jié)合，例如： InputStream is = new InputStreamReader(System.in, "ISO8859_1")

舉例1：

import java.io.*; public class Test {public static void main(String[] args) {try {OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("I:/Java/Demo/test.txt"));osw.write("1234567890");System.out.println(osw.getEncoding());osw.flush();osw.close();osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("I:/Java/Demo/test.txt", true), "ISO8859_1");osw.write("abcdefghijklmn");System.out.println(osw.getEncoding());osw.flush();osw.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}} }

舉例2：

import java.io.*; public class Test {public static void main(String[] args) {try {String s = null;InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);BufferedReader br = new BufferedReader(isr);while((s = br.readLine()) != null) {if(s.equalsIgnoreCase("exit")) {break;}System.out.println(s);}br.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}} }

• 數(shù)據(jù)流

DataInputStream 和 DataOutputStream 分別繼承自 InputStream 和 OutputStream，它屬于處理流，需要分別套接在 InputStream 和 OutputStream 類型的節(jié)點(diǎn)流上。

DataInputStream 和 DataOutputStream 提供了可以存取與機(jī)器無(wú)關(guān)的 Java 原始類型數(shù)據(jù)（如：int，double 等）的方法。

DataInputStream 和 DataOutputStream 的構(gòu)造方法為：
DataInputStream (InputStream in)
DataOutputStream (OutputStream out)

數(shù)據(jù)流的作用？

比如，我們?nèi)绾未鎯?chǔ)一個(gè)很大的數(shù)到文件？我們之前的方法是將其轉(zhuǎn)換成字符串存儲(chǔ)，可不可以直接存儲(chǔ)呢？數(shù)據(jù)流可以。它提供了很多方法用于存儲(chǔ)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，參看 API 文檔。

舉例1：

import java.io.*; public class Test {public static void main(String[] args) {ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); // 在內(nèi)存自動(dòng)生成一個(gè) Byte[] 數(shù)組DataOutputStream dos = new DataOutputStream(baos);try {dos.writeDouble(Math.random());dos.writeBoolean(true);ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());System.out.println(bais.available());DataInputStream dis = new DataInputStream(bais);System.out.println(dis.readDouble());System.out.println(dis.readBoolean());dos.close();dis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}} }

問(wèn)題：我們寫(xiě)一個(gè) double，寫(xiě)一個(gè)boolean寫(xiě)到哪里了呢？

其實(shí)，在我們 ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(); 的時(shí)候，就在內(nèi)存中開(kāi)辟了一塊空間，用來(lái)將程序要寫(xiě)入的數(shù)據(jù)寫(xiě)到這片內(nèi)存中。

還有，在讀數(shù)據(jù)的時(shí)候，由于這片內(nèi)存的分配是按照隊(duì)列的方式分配的，所以先寫(xiě)進(jìn)去的數(shù)據(jù)要先讀出來(lái)，如果如上面程序那樣，先讀boolean的話，就會(huì)讀取到double 8個(gè)字節(jié)的第一個(gè)字節(jié)上，切記！

• Print 流（打印流）

PrintWriter 和 PrintStream 都屬于輸出流，分別針對(duì)與字符和字節(jié)。

PrintWriter 和 PrintStream 提供了重載的 print println 方法用于多種數(shù)據(jù)類型的輸出。

PrintWriter 和 PrintStream 的輸出操作不會(huì)拋出異常，用戶通過(guò)檢測(cè)錯(cuò)誤狀態(tài)獲取錯(cuò)誤信息。

PrintWriter 和 PrintStream 有自動(dòng) flush 功能。

PrintWriter(PrintWriter out)
PrintWriter(Writer out, boolean autoFlush)
PrintWriter(OutputStream out)
PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush)
PrintStream(OutputStream out)
PrintStream(OutputStream out, boolean autoFlush)

舉例1：

import java.io.*; public class Test {public static void main(String[] args) {PrintStream ps = null;try {FileOutputStream fos = new FileOutputStream("I:\\Java\\Demo\\test.txt");ps = new PrintStream(fos);if(null != ps) {System.setOut(ps);}for(int i=0; i<60000; i++) {System.out.print((char)i + " ");if(i%50 == 0) {System.out.println();}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}} }

將輸出打印語(yǔ)句重定向到 test.txt 文件中。

舉例2：

import java.io.*;public class Test {public static void main(String[] args) {String filename = args[0];if (filename != null) {list(filename, System.out);}}public static void list(String f, PrintStream fs) {try {String s = null;BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(f));while ((s = br.readLine()) != null) {fs.println(s);}br.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}} }

將 args[0] 所寫(xiě)的文件名對(duì)應(yīng)的文件打印到終端。

舉例3：

import java.io.*; import java.util.*;public class Test {public static void main(String[] args) {String s = null;BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));try {FileWriter fw = new FileWriter("I:/Java/Demo/log.txt", true);PrintWriter log = new PrintWriter(fw);while((s=br.readLine()) != null) {if(s.equalsIgnoreCase("exit")) {break;}System.out.println(s);log.println("------");log.println(s);log.flush(); // 可以省略}log.println("--- " + new Date() + " ---");log.flush(); // 可以省略log.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}} }

將從終端輸入的內(nèi)容作為 log 寫(xiě)到 log.txt 文件里面。

• Object 流

Object 流的作用：當(dāng)我們存儲(chǔ)一個(gè)元素的時(shí)候，（比如在畫(huà)圖軟件上畫(huà)了一個(gè)圓）我們的圓有很多屬性，原點(diǎn)位置，半徑大小，顏色，粗細(xì)等，既然每一個(gè)屬性都需要存儲(chǔ)，而且這些屬性都在一個(gè) Object 對(duì)象里面，那么我們?yōu)槭裁床恢苯訉?xiě)整個(gè) Object呢？（這叫序列化。）

注意：當(dāng)你 new 一個(gè) Object 的時(shí)候，不單單只有你的屬性，還有一些比如 Object的版本號(hào)，this，super 等。

舉例：

import java.io.*; public class Test {public static void main(String[] args) {TmpClass tm = new TmpClass();tm.a =10;tm.d = false;try {FileOutputStream fos = new FileOutputStream("I:/Java/Demo/text.txt");ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);oos.writeObject(tm);oos.flush();oos.close();FileInputStream fis = new FileInputStream("I:/Java/Demo/text.txt");ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);TmpClass t = (TmpClass) ois.readObject();System.out.println(t.a + " " + t.b + " " + t.c + " " + t.d);} catch (ClassNotFoundException c) {System.out.println("讀取文件失敗");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}} }class TmpClass implements Serializable {int a = 1;int b = 2;double c = 3.0;boolean d = true; }

• Serializable 接口

可以被序列化的，如果想把一個(gè)類的對(duì)象，寫(xiě)到硬盤或者網(wǎng)絡(luò)，想把這個(gè)對(duì)象序列化成一個(gè)字節(jié)流的話，必須要實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口。

這個(gè)接口沒(méi)有任何方法，是一個(gè)空接口，是一個(gè)標(biāo)記性接口，它只是給編譯器看的，編譯器看到后就知道這個(gè)類的對(duì)象時(shí)可以被序列化的，是可以整個(gè)寫(xiě)入文件的。

• tansient關(guān)鍵字

使用方法，修飾成員變量。

class TmpClass implements Serializable {
int a = 1;
int b = 2;
tansient double c = 3.0;
boolean d = true;
}

transient 表示透明的意思，就是說(shuō)在一個(gè)類的對(duì)象序列化的時(shí)候不予考慮，就是將這個(gè)類的對(duì)象寫(xiě)入文件的時(shí)候，不寫(xiě)這個(gè)被transient 修飾的成員變量，那么我們?cè)僮x出來(lái)的時(shí)候就是默認(rèn)值（如上，c 讀出來(lái)的時(shí)候是 0.0）

• externalizable 接口

可以理解為個(gè)性化的 Serializable 接口，externalizable 接口是繼承 Serializable 接口得到的，相當(dāng)于自己控制序列化的過(guò)程。（了解就好）

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總結(jié)

• 本章復(fù)習(xí)方法：把所有的名字，關(guān)鍵字寫(xiě)到一張紙上，每天看看想想自己，給朕看半個(gè)時(shí)辰。—— 康熙

《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的08 - JavaSE之IO流的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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