java输入输出流（I/O）总结

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。

程序举例：
使用键盘输入一段文章，将文章保存在文件
write.txt中
1. import
  java.io.IOException;
2. import
  java.io.FileOutputStream;
3. public
  
  class
  TestFile {
4. public
  
  static
  
  void
  main(String args[])
  throws
  IOException {
5. try
  {
6. System.out.println(
  "please Input from Keyboard"
  );
7. int
  count, n =
  512
  ;
8. byte
  buffer[] =
  new
  
  byte
  [n];
9. count = System.in.read(buffer);
10. FileOutputStream wf =
  new
  FileOutputStream(
  "d:/myjava/write.txt"
  );
11. wf.write(buffer,
  0
  , count);
12. wf.close();
  // 当流写操作结束时，调用close方法关闭流。
13. System.out.println(
  "Save to the write.txt"
  );
14. }
  catch
  (IOException IOe) {
15. System.out.println(
  "File Write Error!"
  );
16. }
17. }
18. }
1.5. FileInputStream流和FileOutputStream的应用

利用程序将文件file1.txt 拷贝到file2.txt中。
1. import
  java.io.File;
2. import
  java.io.IOException;
3. import
  java.io.FileOutputStream;
4. import
  java.io.FileInputStream;
5. public
  
  class
  TestFile {
6. public
  
  static
  
  void
  main(String args[])
  throws
  IOException {
7. try
  {
8. File inFile =
  new
  File(
  "copy.java"
  );
9. File outFile =
  new
  File(
  "copy2.java"
  );
10. FileInputStream finS =
  new
  FileInputStream(inFile);
11. FileOutputStream foutS =
  new
  FileOutputStream(outFile);
12. int
  c;
13. while
  ((c = finS.read()) != -
  1
  ) {
14. foutS.write(c);
15. }
16. finS.close();
17. foutS.close();
18. }
  catch
  (IOException e) {
19. System.err.println(
  "FileStreamsTest: "
  + e);
20. }
21. }
22. }
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。

1）将文件读入内存：

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

将
BufferedReader
与
标准的数据流
相接

InputStreamReader
sin
=new InputStreamReader (
System.in
) ；

BufferedReader bin=new   BufferedReader(
sin
);
1. import
  java.io.*;
2. public
  
  class
  ReadWriteToFile {
3. public
  
  static
  
  void
  main(String args[])
  throws
  IOException {
4. InputStreamReader sin =
  new
  InputStreamReader(System.in);
5. BufferedReader bin =
  new
  BufferedReader(sin);
6. FileWriter out =
  new
  FileWriter(
  "myfile.txt"
  );
7. BufferedWriter bout =
  new
  BufferedWriter(out);
8. String s;
9. while
  ((s = bin.readLine()).length() >
  0
  ) {
10. bout.write(s,
  0
  , s.length());
11. }
12. }
13. }
程序说明：

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
1. import
  java.io.*;
2. public
  
  class
  EncodeTest {
3. private
  
  static
  
  void
  readBuff(
  byte
  [] buff)
  throws
  IOException {
4. ByteArrayInputStream in =
  new
  ByteArrayInputStream(buff);
5. int
  data;
6. while
  ) System.out.print(data+
  " "
  );
7. System.out.println(); in.close(); }
8. public
  
  static
  
  void
  main(String args[])
  throws
  IOException {
9. System.out.println(
  "内存中采用unicode字符编码："
  );
10. char
  c=
  ‘好‘
  ;
11. int
  lowBit=c&
  0xFF
  ;
  int
  highBit=(c&
  0xFF00
  )>>
  8
  ;
12. System.out.println(
  ""
  
  +highBit);
13. String s=
  "好"
  ;
14. System.out.println(
  "本地操作系统默认字符编码："
  );
15. readBuff(s.getBytes());
16. System.out.println(
  "采用GBK字符编码："
  );
17. readBuff(s.getBytes(
  "GBK"
  ));
18. System.out.println(
  "采用UTF-8字符编码："
  );
19. readBuff(s.getBytes(
  "UTF-8"
  )); }
20. }
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。

时间： 2024-10-12 07:37:19

java输入输出流（I/O）总结

io流的四个基本类

1. io流的具体分类

2. 字节流InputStream/OutputStream

1.1. InputStream
抽象类

2.1．OutputStream

抽象类

1.3. 文件输入流： FileInputStream类

1.4. 文件输出流:FileOutputStream类

1.5. FileInputStream流和FileOutputStream的应用

1.6. 缓冲输入输出流

BufferedInputStream/
BufferedOutputStream

2. 字符流Writer/Reader

1. Reader抽象类

2. Writer抽象类

3 .InputStream与Reader差别 OutputStream与Writer差别

3. IOException异常类的子类