java輸入輸出流

一、什麼是IO

java中I/O操作主要指使用java進行輸入、輸出操作。java所有的I/O機制都是基於數據流進行輸入輸出，這些數據流表示了字符或者字節數據的流動序列。
java.io是大多數面向數據流的輸入/輸出類的主要軟件包。此外，java也對塊傳輸提供支持，在覈心庫java.nio中採用的便是塊io。
流IO簡單易用，效率較低；塊IO效率很高，但編程比較複雜。

java IO模型：
java的IO模型設計非常優秀，使用Decorator模式，按功能劃分stream，您可以動態裝配這些Stream。例如，一個具有緩衝的文件輸入流，應組合使用FileInputStream和BufferInputStream。

數據流的基本概念

“流是磁盤或其它外圍設備中存儲的數據的源點或終點。”
在Java類庫中，IO部分的內容是很龐大的，因爲它涉及的領域很廣泛:
標準輸入輸出，文件的操作，網絡上的數據流，字符串流，對象流，zip文件流等等，java中將輸入輸出抽象稱爲流
基本概念：
1. 數據流：
一組有序，有起點和終點的字節的數據序列。包括輸入流和輸出流。
程序從輸入流讀取數據源。向輸出流寫入數據。
採用數據流的目的是使得輸入輸出獨立於設備。
InputStream不關心數據源來自何種設備（鍵盤、文件
、網絡）；OutputStream不關心數據的目的是何種設備。
2. 數據流分類：
流序列中的數據既可以是未經加工的原始二進制數據，也可以是經一定編碼處理後符合某種格式規定的特定數據。因此Java中的流分爲兩種：
1) 字節流：數據流中最小的數據單元是字節
2) 字符流：數據流中最小的數據單元是字符， Java中的字符是Unicode編碼，一個字符佔用兩個字節。

標準IO

Java程序可通過命令行參數與外界進行簡短的信息交換，同時，也規定了與標準輸入、輸出設備，如鍵盤、顯示器進行信息交換的方式。而通過文件可以與外界進行任意數據形式的信息交換。
1. 命令行參數

public class TestArgs {
    public static void main(String[] args) {
        for(int i = 0; i < args.length; i++) {
            System.out.println("args[" + i + "] is <" + args[i] + ">");
        }
    }
}

運行命令：java Java C VB
運行結果:

args[0] is <java>
args[1] is <C>
args[2] is <VB>

2. 標準輸入、輸出數據流
java系統自帶的標準數據流：java.lang.System:

java.lang.System   
public final class System  extends Object{
static  PrintStream  err;//標準錯誤流（輸出）
static  InputStream  in;//標準輸入(鍵盤輸入流)  
static  PrintStream  out;//標準輸出流(顯示器輸出流)  
}

注意：
（1）System類不能創建對象，只能直接使用它的三個靜態成員。
（2）每當main方法被執行時,就自動生成上述三個對象。
1) 標準輸出流 System.out
System.out向標準輸出設備輸出數據，其數據類型爲PrintStream。方法：

  Void print(參數)
  Void println(參數)

2)標準輸入流 System.in
System.in讀取標準輸入設備數據（從標準輸入獲取數據，一般是鍵盤），其數據類型爲InputStream。方法：

    int read() //返回ASCII碼。若,返回值=-1，說明沒有讀取到任何字節讀取工作結束。
     int read(byte[] b) //讀入多個字節到緩衝區b中返回值是讀入的字節數
     import java.io.*;  
public class StandardInputOutput {  
    public static void main(String args[]) { 
    int b;  
    try {  
        System.out.println("please Input:");  
        while ((b = System.in.read()) != -1) {  
            System.out.print((char) b);  
        }  
    } catch (IOException e) {  
        System.out.println(e.toString());  
    }  
}  
}

等待鍵盤輸入，鍵盤輸入什麼，就打印出什麼：

3. 標準錯誤流
System.err輸出標準錯誤，其數據類型爲PrintStream。可查閱API獲得詳細說明。
println或print方法都通過重載實現了輸出基本數據類型的多個方法，包括輸出參數類型爲boolean、char、int、long、float和double。同時，也重載實現了輸出參數類型爲char[]、String和Object的方法。其中，print（Object）和println（Object）方法在運行時將調用參數Object的toString方法。

二、java IO層次體系結構

在整個Java.io包中最重要的就是5個類和一個接口。5個類指的是File、OutputStream、InputStream、Writer、Reader；一個接口指的是Serializable。
Java I/O主要包括如下幾個層次，包含三個部分：
1.流式部分――IO的主體部分；
2.非流式部分――主要包含一些輔助流式部分的類，如：File類、RandomAccessFile類和FileDescriptor等類；
3.其他類–文件讀取部分的與安全相關的類，如：SerializablePermission類，以及與本地操作系統相關的文件系統的類，如：FileSystem類和Win32FileSystem類和WinNTFileSystem類。
主要的類：
InputStream（二進制格式操作）：抽象類，基於字節的輸入操作，是所有輸入流的父類。定義了所有輸入流都具有的共同特徵。
OutputStream（二進制格式操作）：抽象類。基於字節的輸出操作。是所有輸出流的父類。定義了所有輸出流都具有的共同特徵。
Java中字符是採用Unicode標準，一個字符是16位，即一個字符使用兩個字節來表示。爲此，JAVA中引入了處理字符的流。
Reader（文件格式操作）：抽象類，基於字符的輸入操作。
Writer（文件格式操作）：抽象類，基於字符的輸出操作。
RandomAccessFile（隨機文件操作）：它的功能豐富，可以從文件的任意位置進行存取（輸入輸出）操作。

非流式文件類-File類

在Java語言的java.io包中，由File類提供了描述文件和目錄的操作與管理方法。但File類不是InputStream、OutputStream或Reader、Writer的子類，因爲它不負責數據的輸入輸出，而專門用來管理磁盤文件與目錄。
作用：File類主要用於命名文件、查詢文件屬性和處理文件目錄
例:File f4=new File(“\dir3”);
File f5=new File(f4,”FileTest5.txt”); //在如果 \dir3目錄不存在使用f4.mkdir()先創建
一個對應於某磁盤文件或目錄的File對象一經創建，就可以通過調用它的方法來獲得文件或目錄的屬性。
1）public boolean exists( ) 判斷文件或目錄是否存在
2）public boolean isFile( ) 判斷是文件還是目錄
3）public boolean isDirectory( ) 判斷是文件還是目錄
4）public String getName( ) 返回文件名或目錄名
5）public String getPath( ) 返回文件或目錄的路徑。
6）public long length( ) 獲取文件的長度
7）public String[ ] list ( ) 將目錄中所有文件名保存在字符串數組中返回。
File類中還定義了一些對文件或目錄進行管理、操作的方法，常用的方法有：
1） public boolean renameTo( File newFile ); 重命名文件
2） public void delete( ); 刪除文件
3） public boolean mkdir( ); 創建目錄
4） createNewFile()創建文件對象指定的文件

java IO流類庫

java.io包中包含了流式I/O所需要的所有類。在java.io包中有四個基本類：InputStream、OutputStream及Reader、Writer類，它們分別處理字節流和字符流

JDK1.4版本開始引入了新I/O類庫，它位於java.nio包中，新I/O類庫利用通道和緩衝區等來提高I/O操作的效率.
1. io流的具體分類
一、按I/O類型來總體分類：
1. Memory
1）從/向內存數組讀寫數據: CharArrayReader、CharArrayWriter、ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream
2）從/向內存字符串讀寫數據 StringReader、StringWriter、StringBufferInputStream
2.Pipe管道 實現管道的輸入和輸出（進程間通信）: PipedReader、PipedWriter、PipedInputStream、PipedOutputStream
3.File 文件流 對文件進行讀、寫操作：FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutputStream
4. ObjectSerialization 對象輸入、輸出 ：ObjectInputStream、ObjectOutputStream
5.DataConversion數據流 按基本數據類型讀、寫（處理的數據是Java的基本類型（如布爾型，字節，整數和浮點數））：DataInputStream、DataOutputStream
6.Printing 包含方便的打印方法：PrintWriter、PrintStream
7.Buffering緩衝 在讀入或寫出時，對數據進行緩存，以減少I/O的次數：BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream
8.Filtering濾流，在數據進行讀或寫時進行過濾：FilterReader、FilterWriter、FilterInputStream、FilterOutputStream過
9.Concatenation合併輸入 把多個輸入流連接成一個輸入流：SequenceInputStream
10.Counting計數 在讀入數據時對行記數：LineNumberReader、LineNumberInputStream
11.Peeking Ahead 通過緩存機制，進行預讀：PushbackReader、PushbackInputStream
12.Converting between Bytes and Characters 按照一定的編碼/解碼標準將字節流轉換爲字符流，或進行反向轉換（Stream到Reader,Writer的轉換類）：InputStreamReader、OutputStreamWriter

二、按數據來源（去向）分類：
1、File（文件）： FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter
2、byte[]：ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
3、Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter
4、String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter
5、網絡數據流：InputStream, OutputStream, Reader, Writer

字節流InputStream和OutputStream

1. InputStream抽象類
InputStream爲字節輸入流，它本身是一個抽象類，必須依靠子類實現各種功能，此抽象類是表示字節輸入流的所有類的超類。繼承自InputStream的流都是向程序中輸入數據的，且數據單位字節（8bit）。
InputStream是輸入字節數據用的類，所以InputStream類提供了3種重載的read()方法。InputStream類中常用方法：
（1）public abstract int read()：讀取一個byte的數據，返回值是高位補0的int類型值。若返回值爲-1說明沒有讀取到任何字節，讀取工作結束。
（2）public int read(byte b[])：讀取b.length個字節的數據放到b數組中。返回值是讀取的字節數。該方法實際上是調用下一個方法實現的。
（3）public int read(byte b[], int off, int len)：從輸入流中最多讀取len個字節的數據，存放到偏移量爲off發b數組中
（4）public int available()：返回輸入流中可以讀取的字節數。注意：若輸入阻塞，當前線程將被掛起，如果InputStream對象調用這個方法的話，它只會返回0，這個方法必須由繼承InputStream類的子類對象調用纔有用。
（5）public long skip(long n):忽略輸入流的n個字節，返回值是實際忽略的字節數。
（6）public int close()：在使用完，必須對打開的流進行關閉。

1） FileInputStream把一個文件作爲InputStream，實現對文件的讀取操作
　2） ByteArrayInputStream：把內存中的一個緩衝區作爲InputStream使用
　3） StringBufferInputStream：把一個String對象作爲InputStream
　4） PipedInputStream：實現了pipe的概念，主要在線程中使用
5） SequenceInputStream：把多個InputStream合併爲一個InputStream
2. OutputStream抽象類
OutputStream提供了3個write方法來做數據的輸出，這個是和InputStream是相對應的。
（1） public void write(byte b[ ])：將參數b中的字節寫到輸出流。
（2） public void write(byte b[ ], int off, int len) ：將參數b的從偏移量off開始的len個字節寫到輸出流。
（3）public abstract void write(int b) ：先將int轉換爲byte類型，把低字節寫入到輸出流中。
（4）public void flush( ) : 將數據緩衝區中數據全部輸出，並清空緩衝區。
（5）public void close( ) : 關閉輸出流並釋放與流相關的系統資源。

1) ByteArrayOutputStream：把信息存入內存中的一個緩衝區中
2) FileOutputStream：把信息存入文件中
3) PipedOutputStream：實現了pipe的概念，主要在線程中使用
4) SequenceOutputStream：把多個OutStream合併爲一個OutStream 流結束的判斷：方法read()的返回值爲-1時；readLine()的返回值爲null時.
3. 文件輸入流：FileInputStream類
FileInputStream可以使用read()方法一次讀入一個字節，並以int類型返回，或者是使用read()方法時讀入至一個byte數組，byte數組的元素有多少個，就讀入多少個字節。在將整個文件讀取完成或寫入完畢的過程中，這麼一個byte數組通常被當作緩衝區，因爲這麼一個byte數組通常扮演承接數據的中間角色。
作用：以文件作爲數據輸入源的數據流。或者說是打開文件，從文件讀數據到內存的類。
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”);

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((rf.read(buffer,0,n)!=-1)&&(n>0)){  
               System.out.println(new String(buffer) );  
            }  
            System.out.println();  
            rf.close();  
    } catch(IOException  IOe){        
          System.out.println(IOe.toString());  
    }  
    }  
}

4. 文件輸出流：FileOutputStream類
作用：用來處理以文件作爲數據輸出目的的數據流；或者說是從內存區讀數據入文件
創建一個文件流對象有兩種方法：
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：構造函數將 FileDescriptor()對象作爲其參數。
FileDescriptor() fd=new FileDescriptor();
FileOutputStream f2=new FileOutputStream(fd);
方式4：構造函數將文件名作爲其第一參數，將布爾值作爲第二參數。
FileOutputStream f=new FileOutputStream(“d:/abc.txt”,true);
注意：（1）文件中寫數據時，若文件已經存在，則覆蓋存在的文件；（2）的讀/寫操作結束時，應調用close方法關閉流。

    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(); // 當流寫操作結束時，調用close方法關閉流。  
            System.out.println("Save to the write.txt");  
        } catch (IOException IOe) {  
            System.out.println("File Write Error!");  
        }  
    }  
}

5. FileInputStream流和FileOutputStream的應用
利用程序將文件file1.txt拷貝到file2.txt中

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);  
    }

6. 緩衝輸入輸出流 BufferedInputStream/ BufferedOutputStream

計算機訪問外部設備非常耗時。訪問外存的頻率越高，造成CPU閒置的概率就越大。爲了減少訪問外存的次數，應該在一次對外設的訪問中，讀寫更多的數據。緩衝流就是每一個數據流分配一個緩衝區，一個緩衝區就是一個臨時存儲數據的內存。這樣可以減少訪問硬盤的次數,提高傳輸效率。
BufferedInputStream當向緩衝流讀取數據時，數據先寫到緩衝區，待緩衝區寫滿後，系統一次性將數據發送給輸出設備。
BufferedOutputStream當從緩衝區讀取數據時，系統先從緩衝區讀出數據，待緩衝區爲空時，系統再從輸入設備讀取到緩衝區。
* 1）將文件讀入內存：*
將BufferedInputStream與FileInputStream相接
FileInputStream in=new FileInputStream( “file1.txt ” );
BufferedInputStream bin=new BufferedInputStream( in);
2）將內存寫入文件：
將BufferedOutputStream與 FileOutputStream相接
FileOutputStream out=new FileOutputStream(“file1.txt”);
BufferedOutputStream bin=new BufferedInputStream(out);
3）鍵盤輸入流讀到內存
將BufferedReader與標準的數據流相接
InputStreamReader sin=new InputStreamReader (System.in) ；
BufferedReader bin=new BufferedReader(sin);

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());  
        }  
    }   
}

程序說明：
從鍵盤讀入字符，並寫入到文件中BufferedReader類的方法：String readLine()
作用：讀一行字符串，以回車符爲結束。
BufferedWriter類的方法：bout.write(String s,offset,len)
作用：從緩衝區將字符串s從offset開始，len長度的字符串寫到某處。

字符流WriterReader

java中字符是採用Unicode標準，一個字符是16位，使用兩個字節表示。爲此，java中引入了處理字符的流。
1. Reader抽象類
用於讀取字符流的抽象類。子類必須實現的方法只有 read(char[], int, int) 和 close()。但是，多數子類將重寫此處定義的一些方法，以提供更高的效率和/或其他功能。

1) FileReader :與FileInputStream對應
主要用來讀取字符文件，使用缺省的字符編碼，有三種構造函數:
(1）將文件名作爲字符串：FileReader f=new FileReader(“c:/temp.txt”);
(2）構造函數將File對象作爲其參數。
　　 File f=new file(“c:/temp.txt”);
　　 FileReader f1=new FileReader(f);
(3) 構造函數將FileDescriptor對象作爲參數
　　 FileDescriptor() fd=new FileDescriptor()
　　 FileReader f2=new FileReader(fd);
[1]用指定字符數組作爲參數：CharArrayReader(char[])
[2] 將字符數組作爲輸入流:CharArrayReader(char[], int, int)
讀取字符串，構造函數如下： public StringReader(String s);
2) CharArrayReader：與ByteArrayInputStream對應
3) StringReader: 與StringBufferInputStream對應
4) InputStreamReader
　　從輸入流讀取字節，在將它們轉換成字符:Public inputstreamReader(inputstream is);
5) FilterReader: 允許過濾字符流
　　 protected filterReader(Reader r);
6) BufferReader :接受Reader對象作爲參數，並對其添加字符緩衝器，使用readline()方法可以讀取一行。
　　 Public BufferReader(Reader r);
主要方法：
(1) public int read() throws IOException; //讀取一個字符，返回值爲讀取的字符
　　(2) public int read(char cbuf[]) throws IOException; /讀取一系列字符到數組cbuf[]中，返回值爲實際讀取的字符的數量/
　　(3) public abstract int read(char cbuf[],int off,int len) throws IOException;
　　/讀取len個字符，從數組cbuf[]的下標off處開始存放，返回值爲實際讀取的字符數量，該方法必須由子類實現/ 　
2. Writer抽象類
寫入字符流的抽象類。子類必須實現的方法僅有 write(char[], int, int)、flush() 和 close()。但是，多數子類將重寫此處定義的一些方法，以提供更高的效率和/或其他功能。其子類如下：

1） FileWrite: 與FileOutputStream對應
　　將字符類型數據寫入文件，使用缺省字符編碼和緩衝器大小。
　　Public FileWrite(file f);
2) chararrayWrite:與ByteArrayOutputStream對應 ,將字符緩衝器用作輸出。
　　 Public CharArrayWrite();
3) PrintWrite:生成格式化輸出
　　 public PrintWriter(outputstream os);
4) filterWriter:用於寫入過濾字符流
　　 protected FilterWriter(Writer w);
5) PipedWriter：與PipedOutputStream對應

6) StringWriter：無與之對應的以字節爲導向的stream
主要方法：
　　(1) public void write(int c) throws IOException； //將整型值c的低16位寫入輸出流
　　(2) public void write(char cbuf[]) throws IOException； //將字符數組cbuf[]寫入輸出流
　　(3) public abstract void write(char cbuf[],int off,int len) throws IOException； //將字符數組cbuf[]中的從索引爲off的位置處開始的len個字符寫入輸出流
　　(4) public void write(String str) throws IOException； //將字符串str中的字符寫入輸出流
　　(5) public void write(String str,int off,int len) throws IOException； //將字符串str 中從索引off開始處的len個字符寫入輸出流
　　(6) flush( ) //刷空輸出流，並輸出所有被緩存的字節。
　　(7)close() 關閉流 public abstract void close() throws IOException
3 .InputStream與Reader差別 OutputStream與Writer差別
InputStream和OutputStream類處理的是字節流，數據流中的最小單位是字節(8個bit)
Reader與Writer處理的是字符流，在處理字符流時涉及了字符編碼的轉換問題

public class EncodeTest {  
private static void readBuff(byte [] buff) throws IOException {  
   ByteArrayInputStream in =new ByteArrayInputStream(buff);  
    int data;  
    while((data=in.read())!=-1)   System.out.print(data+"  ");  
    System.out.println();     in.close();     }  
public static void main(String args[]) throws IOException {  
   System.out.println("內存中採用unicode字符編碼：" );  
   char   c='好';  
   int lowBit=c&0xFF;     int highBit=(c&0xFF00)>>8;  
   System.out.println(""+lowBit+"   "+highBit);  
   String s="好";  
   System.out.println("本地操作系統默認字符編碼：");  
   readBuff(s.getBytes());  
   System.out.println("採用GBK字符編碼：");  
   readBuff(s.getBytes("GBK"));  
   System.out.println("採用UTF-8字符編碼：");        
   readBuff(s.getBytes("UTF-8"));      }  
}

運行結果：
內存中採用unicode字符編碼：
125 89
本地操作系統默認字符編碼：
186 195
採用GBK字符編碼：
186 195
採用UTF-8字符編碼：
229 165 189

Reader類能夠將輸入流中採用其他編碼類型的字符轉換爲Unicode字符，然後在內存中爲其分配內存
Writer類能夠將內存中的Unicode字符轉換爲其他編碼類型的字符，再寫到輸出流中。

IOException異常類的子類

1.public class EOFException ：
非正常到達文件尾或輸入流尾時，拋出這種類型的異常。
2.public class FileNotFoundException：
當文件找不到時，拋出的異常。
3.public class InterruptedIOException：
當I/O操作被中斷時，拋出這種類型的異常。

hulamua

發佈了24 篇原創文章 · 獲贊 14 · 訪問量 3萬+

私信關注

java輸入輸出流

java輸入輸出流

一、什麼是IO

數據流的基本概念

標準IO

二、java IO層次體系結構

非流式文件類-File類

java IO流類庫

字節流InputStream和OutputStream

字符流WriterReader

IOException異常類的子類

打劫房屋 II和打劫房屋 III

二叉樹的操作-java

lintcode打劫房屋

java輸入輸出流

Java代碼編譯和執行的整個過程

Mac下配置sublime實現LaTeX

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結