• 第十六章:字节流与字符流


    流的基本概念

      在java.io包里面File类是唯一一个与文件本身有关的程序处理类,但是File类只能操作文件的本身而不能操作文件的内容,或者说在实际的开发之中IO操作的核心意义在于:输入与输出操作。而对于程序而言,输入与输出可能来自于不同的环境,例如:当我们通过电脑连接服务器上进行浏览的时候,实际上此时客户端发出了一个信息,而后服务器接收到此信息之后进行回应处理。

      那么输入输出的到底又是什么呢??   对于服务器或者是客户端而言实质上传递的就是一种数据流的处理形式。而所谓的数据流就是字节(比特)数据。而对于这种流的处理形式在java.io包里面提供有两类支持:

      所有的流操作都应该采用如下统一的步骤进行,下面以文件处理的流程为例:

    1.如果现在要进行的是文件的读写操作,则一定要通过File类找到一个文件路径;

    2.通过字节流或字符流的子类为父类对象实例化;(因为它们都是一帮抽象类)

    3.利用字节流或字符流中的方法实现数据的输入与输出操作;

    4.流的操作属于资源操作,资源操作必须进行关闭处理。

    (唯一晕的地方是这些类的子类的不同处理)

    OutputStream字节输出流

       字节的数据是以byte类型为主实现的操作,在进行字节内容输出的时候可以使用OutputStream类来完成,这个类的基本定义如下:首先可以发现这个类实现了两个接口,于是基本的对应关系如下:

      OutputStream类定义的是一个公共的输出操作标准,而在这个操作标准里面一共定义有三个内容输出的方法

     

       上面03使用最多,标注错误

      但是需要注意的一个核心问题在于:OutputStream类毕竟是一个抽象类,而这个抽象类要想获得实例化对象,按照传统的认识应该通过子类的实例向上转型完成,如果说现在要进行的是文件处理操作,则可以使用FileOutStream。

      因为最终都需要发生向上转型的处理关系,所以对于此时的FileOutputStream子类核心的关注点就可以放在构造方法上了:

      本程序是采用了最为标准的形式实现了输出的操作处理,并且在整体的处理之中,只是创建了文件的父目录,而没有创建文件,而在执行后会发现文件可以自动帮助用户创建(并没有写creatNewFiel())。另外需要提醒的是,由于OutputStream子类也属于AutoCloseable接口子类,所以对于close()方法也可以简化使用。

      是否使用自动的关闭取决于你的项目的整体结构,另外还需要提醒大家的是,整个程序里面最终是输出了一组字节数据,但是千万不要忘记了,OutputStream类之中定义输出方法一共有三个。

    InputStream字节输入流

       与OutputStream类对应的一个流就是字节输入流,InputStream类主要实现的是字节数据的读取,该类定义如下:

      02读取字节数组是常用方法,上面读取的时候如果读取到底了返回-1

      InputStream类属于抽象类,这时应该依靠它的子类来实例化对象,如果要从文件读取一定使用FileInputStream子类,对于子类而言只关心父类对象实例化,构造方法:public FileInputStream(File file) throw FileNotFoundException;

      对于字节输入流里面最为麻烦的问题就在于:使用read方法读取的时候只能够以字节数组进行接收

      特别需要注意的是从JDK1.9开始在InputStream类里面增加了一个新的方法:;如果你现在要读取的内容很大很大的时候,那么这种读取直接搞死你的程序,不要用它来读大的文件。

    Writer字符输出流

      使用OutputStream直接输出流进行数据输出的时候使用的都是字节类型的数据,而很多的情况下字符串的输出是比较方便的,所以对于java.io包而言,在JDK1.1的时候又推出了字符输出流:Writer,

    public abstract class Writer extends Object implements Appendable,Closeable,Flushable

      在Writer类里面提供有许多的输出操作方法,重点来看两个:

      使用Writer输出的最大的优势在于可以直接利用字符串完成。Writer是字符流,字符处理的优势在中文数据上。

    Reader字符输入流

       Reader是实现字符输入流的一种类型,其本身属于一个抽象类,这个类的定义如下

    public abstract class Reader extends Object implements Readable,Closeable

      Reader类里面并没有像Writer类一样提供有整个字符串的输入处理操作,只能通过字符数组实现接收。

      字符流读取的时候只能够按照数组的形式来实现处理操作。

    字节流与字符流的区别

       现在通过一系列的分析已经可以清楚字节流与字符流的基本操作了,但是对于这两类流依然是存在有区别的,重点来分析一下输出的处理操作。在使用OutputStream和Writer输出的最后发现都使用了close()方法进行关闭处理。

      在使用OutputStream类输出的时候如果现在没有使用close()方法关闭输出流发现内容依然可以实现正常的输出,但是如果在使用Writer的时候没有使用close()方法关闭输出流,那么这个时候内容将无法进行输出,因为Writer使用到了缓冲区(也就是保存了一定数量后输出,如果最后不够,刷一下全部刷出),当使用到了close()方法的时候实际上会出现有强制刷新缓冲区的情况,所以这个时候会将内容进行输出,如果没有关闭,那么将无法进行输出操作,所以此时如果在不关闭的情况下要想将全部的内容输出 可以使用flush()方法强制清空

       字节流在进行处理的时候并没有使用到缓冲区,而字符流会使用到缓冲区。另外使用缓冲区的字符流会更加适合于进行中文数据的处理,所以在日后的程序的开发之中,如果要涉及到包含有中文信息的输出一般都会使用字符流处理,但是从另外一方面来讲,字节流和字符流的基本处理形式是相似的,由于IO很多情况下都是进行数据的传输使用(二进制)所以本次的讲解将以字节流为主。

    转换流

       所谓的转换流指的是可以实现字节流和字符流操作功能的转换,例如:进行输出的时候OutputStream需要将内容变为字节数组后才可以输出,而Writer可以直接输出字符串,这一点是方便的,所以很多人就认为需要提供有一种转换的机制来实现不同流类型的转换操作,为此在java.io包里面提供有两个类:InputStreamReader、OutputStreamWriter

      通过类的继承结构与构造方法可以发现,所谓的转换处理就是将接受到的字节流对象通过向上转型变为字符流对象。

       讲解转换流的主要目的基本上不是为了让开发者去记住它,而是知道有这样一种功能,但同时更多的是需要进行结构的分析处理。通过之前的字节流与字符流的一系列分析之后你会发现OutputStream类有FileOutputStream直接子类、InputStream类有FileInputStream直接子类,但是来观察一下FileWriter和FileReader的继承结构,

      字符流可以处理中文不是说它比字节流优秀到那块,而是它会考虑到把数据一起来接收(一起来接收就是有缓存)。

      实际上所谓的缓存都是指的是程序中间的一道处理缓冲区。

    综合实战:文件拷贝(比较重要的)

     在操作系统里面有一个copy命令,这个命令的主要功能是可以实现文件的拷贝处理,现在要求模拟这个命令,通过初始化参数输入拷贝的源文件路径与拷贝的目标路径实现文件的拷贝处理。

    需求分析:

      1、需要实现文件的拷贝操作,那么这种拷贝就有可能拷贝各种类型的文件,所以肯定使用字节流

      2、在进行拷贝的时候有可能需要考虑到大文件的拷贝问题;

    实现方案:

      方案一:使用InputStream将全部要拷贝的内容直接读取到程序里面,而后一次性的输出到目标文件;

        缺点:如果现在拷贝的文件很大,基本上程序就死了;

      方案二:采用部分拷贝,读取一部分输出一部分数据,如果现在要采用第二种做法,核心的方法

      但是需要注意的是,以上的做法是属于文件拷贝的最原始实现,而从JDK1.9开始InputStream和Reader类中都追加有了数据转存的处理操作方法:

    使用转存的方式处理拷贝

      此时千万要注意程序的运行版本问题。那么如果说现在对此程序要求进一步扩展,可以实现一个文件目录的拷贝呢?文件目录的拷贝还需要拷贝所有子目录中的文件。

      

      

       

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