IO流:
输入流:InputStream
输出流:OutputStream
流按流向分为:输入流(内存)、输出流(硬盘)
输入流和输出流相对于内存设备而言
将外设备中的数据读取到内存中:输入
将内存中的数据写入到外设备中:输出
字节流:
字符流:
为了处理文字数据方便而出现的对象。其实这些对象的内部使用的还是字节流(因为文字最终也是字节数据)只不过,通过字节流读取了相对应的字节数,没有对这些字节直接操作。
而是去查了指定的(本机默认的)编码表,获取到了对应的文字。
简单说:字符流就是 : 字节流+编码表。
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缓冲区:
提高效率的,提高谁的效率?提高流的操作数据的效率。所以创建缓冲区之前必须先有流。
缓冲区的基本思想:其实就是定义容器将数据进行临时存储。
对于缓冲区对象,其实就是将这个容器进行了封装,并提供了更多高效的操作方法。
缓冲区可以提高流的操作效率。
IO原理其实是使用了一种设计思想完成。设计模式:装饰设计模式。
对一组对象的功能进行增强时,就可以使用该模式进行问题的解决。
Demo:装饰模式 ------------------------------------------------------------------------ public class PersonDemo { public static void main(String[] args) { Person p = new Person(); //p.eat(); NewPerson newPerson = new NewPerson(p); newPerson.eat(); } } class Person{ void eat(){ System.out.println("吃饭!"); } } // 这个类的出现时为了增强Person而出现的 class NewPerson{ private Person p; public NewPerson(Person p) { this.p = p; } public void eat(){ System.out.println("开胃酒!"); p.eat(); System.out.println("甜点!"); } }
装饰和继承都能实现一样的特点:进行功能拓展增强。
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Writer
|--TextWriter
|--MediaWriter
现在要对该体系中的对象进行功能的增强。增强的最常见手段就是缓冲区。
先将数据写到缓冲区中,再将缓冲区中的数据一次性写到目的地。
按照之前学习过的基本的思想,那就是对对象中的写方法进行覆盖。
产生已有的对象子类,复写write方法。不往目的地写,而是往缓冲区写。
所以这个体系会变成这样。
Writer
|--TextWriter write:往目的地
|--BufferTextWriter write:往缓冲区写
|--MediaWriter
|--BufferMediaWriter
想要写一些其他数据。就会想到子类。DataWriter,为了提高其效率,还要创建该类的子类。BufferDataWriter
Writer
|--TextWriter write:往目的地
|--BufferTextWriter write:往缓冲区写
|--MediaWriter
|--BufferMediaWriter
|--DataWriter
|--BufferDataWriter
发现这个体系相当的麻烦。每产生一个子类都要有一个高效的子类。而且这写高效的子类使用的功能原理都一样,都是缓冲区原理。无论数据是什么。
都是通过缓冲区临时存储提高效率的。那么,对于这个体系就可以进行优化,因为没有必要让每一个对象都具备相同功能的子类。
哪个对象想要进行效率的提高,只要让缓冲区对其操作即可。也就是说,单独将缓冲区进行封装变成对象。
//它的出现为了提高对象的效率。所以必须在创建它的时候先有需要被提高效率的对象
class BufferWriter { []; BufferedWriter(Writer w) { } /* BufferWriter(TextWriter w) { } BufferedWriter(MediaWriter w) { } */ }
BufferWriter的出现增强了Writer中的write方法。但是增强过后,BufferWriter对外提供的还是write方法。只不过是高效的。
所以写的实质没有变,那么BufferWriter也是Writer中的一员。所以体系就会变成这样。
Writer
|--TextWriter
|--MediaWriter
|--BufferWriter
|--DataWriter
BufferWriter出现避免了继承体系关系的臃肿,比继承更为灵活。
如果是为了增强功能,这样方式解决起来更为方便。
所以就把这种优化,总结出来,起个名字:装饰设计模式。
装饰比继承灵活。
特点:装饰类和被装饰类都必须所属同一个接口或者父类。
装饰类和被装饰类肯定所属于同一个体系。
既然明确了BufferedReader由来。
我们也可以独立完成缓冲区的建立
缓存区要结合流才可以使用。在流的基础上对流的功能进行了增强
原理:
1,使用流的read方法从源中读取一批数据存储到缓冲区的数组中。
2,通过计数器记录住存储的元素个数。
3,通过数组的角标来获取数组中的元素(从缓冲区中取数据).
4,指针会不断的自增,当增到数组长度,会归0.计数器会自减,当减到0时,就在从源拿一批数据进缓冲区。
readLine():使用了读取缓冲区的read()方法,将读取到的字符进行缓冲并判断换行标记。将标记前的缓存数据变成字符串返回。
内容补足:
MyBufferedReader
LineNumberReader :可以定义行号。
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字符流:
FileReader
FileWriter
BufferedReader
BufferedWriter
字节流的两个顶层父类:
InputStream OutputStream。
字符流的两个顶层父类:
1、Reader 2、Writer
这些体系的子类都以父类名作为后缀。
而且子类名的前缀就是该对象的功能。
记住:如果要操作文字数据,建议优先考虑字符流,而且要将数据从内存写到硬盘上,要使用字符流中的输出流
硬盘的数据基本体现是文件。希望找到一个可以操作文件的Writer。
//需求:读取一个文本文件。将读取到的字符串打印到控制台
找到FileReader
Demo1
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/*
* 需求:将C盘的一个文本文件复制到D盘
* 思路:
* 1、需要读取数据。
* 2、将读到的源数据写入到目的地
* 3、既然是操作文本数据,使用字符流
*/
public class CopyText_2 { private static final int BUFFER_SIZE = 1024; public static void main(String[] args){ //1、读取一个已有的文本文件,使用字符读取和文件相关联 FileReader fr =null; FileWriter fw = null; try { fr = new FileReader("IO流.txt"); fw = new FileWriter("copytext_2.txt"); //创建一个临时容器,用于缓存读取到的字符。 char[] buf = new char[BUFFER_SIZE]; // 定一个变量记录读取到的字符数,(其实就是往数组里装的字符个数) int len =0; while((len=fr.read(buf))!=-1){ fw.write(buf, 0, len); } } catch (Exception e) { throw new RuntimeException("读写失败!"); }finally{ if(fw!=null) try { fw.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } if(fr!=null) try { fr.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
操作文件的字节流对象。
FileOutputStream
FileInputStream
BufferedOutputStream
BufferedInputStream
字符流和字节流之间的转换动作。
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转换流:
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("a.txt"));
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("a.txt"),"gbk");
FileReader fr = new FileReader("a.txt");
FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("b.txt"));
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("b.txt"),"gbk");
转换流:字节流+编码表。
转换流的子类:FileReader,FileWriter:字节流+本地默认码表(GBK)。
如果操作文本文件使用的本地默认编码表完成编码。可以使用FileReader,或者FileWriter。因为这样写简便。
如果对操作的文本文件需要使用指定编码表进行编/解码操作,这时必须使用转换流来完成。
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IO流的操作规律总结:
1,明确体系:
数据源:InputStream ,Reader
数据汇:OutputStream,Writer
2,明确数据:因为数据分两种:字节,字符。
数据源:是否是纯文本数据呢?
是:Reader
否:InputStream
数据汇:
是:Writer
否:OutputStream
到这里就可以明确具体要使用哪一个体系了。
剩下的就是要明确使用这个体系中的哪个对象。
3,明确设备:
数据源:
键盘:System.in
硬盘:FileXXX
内存:数组。
网络:socket socket.getInputStream();
数据汇:
控制台:System.out
硬盘:FileXXX
内存:数组
网络:socket socket.getOutputStream();
4,明确额外功能:
1,需要转换?是,使用转换流。InputStreamReader OutputStreamWriter
2,需要高效?是,使用缓冲区。Buffered
3,需要其他?
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1,复制一个文本文件。
1,明确体系:
源:InputStream ,Reader
目的:OutputStream ,Writer
2,明确数据:
源:是纯文本吗?是 Reader
目的;是纯文本吗?是 Writer
3,明确设备:
源:硬盘上的一个文件。 FileReader
目的:硬盘上的一个文件。FileWriter
FileReader fr = new FileReader("a.txt");
FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");
4,需要额外功能吗?
需要,高效,使用buffer
BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt"));
2,读取键盘录入,将数据存储到一个文件中。
1,明确体系:
源:InputStream ,Reader
目的:OutputStream ,Writer
2,明确数据:
源:是纯文本吗?是 Reader
目的;是纯文本吗?是 Writer
3,明确设备:
源:键盘,System.in
目的:硬盘,FileWriter
InputStream in = System.in;
FileWriter fw = new FileWriter("a.txt");
4,需要额外功能吗?
需要,因为源明确的体系时Reader。可是源的设备是System.in。
所以为了方便于操作文本数据,将源转成字符流。需要转换流。InputStreamReader
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);
FileWriter fw = new FileWriter("a.txt");
需要高效不?需要。Buffer
BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new FileWriter("a.txt"));
3,读取一个文本文件,将数据展现在控制台上。
1,明确体系:
源:InputStream ,Reader
目的:OutputStream ,Writer
2,明确数据:
源:是纯文本吗?是 Reader
目的;是纯文本吗?是 Writer
3,明确设备:
源:硬盘文件,FileReader。
目的:控制台:System.out。
FileReader fr = new FileReader("a.txt");
OutputStream out = System.out;
4,需要额外功能?
因为源是文本数据,确定是Writer体系。所以为了方便操作字符数据,
需要使用字符流,但是目的又是一个字节输出流。
需要一个转换流,OutputStreamWriter
FileReader fr = new FileReader("a.txt");
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(System.out);
需要高效吗?需要。
BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
4,读取键盘录入,将数据展现在控制台上。
1,明确体系:
源:InputStream ,Reader
目的:OutputStream ,Writer
2,明确数据:
源:是纯文本吗?是 Reader
目的;是纯文本吗?是 Writer
3,明确设备:
源:键盘:System.in
目的:控制台:System.out
InputStream in = System.in;
OutputStream out = System.out;
4,需要额外功能吗?
因为处理的数据是文本数据,同时确定是字符流体系。
为方便操作字符数据的可以将源和目的都转成字符流。使用转换流。
为了提高效率,使用Buffer
BufferedReader bufr =new BufferedReader(new InputStreamReader(Systme.in));
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
5,读取一个文本文件,将文件按照指定的编码表UTF-8进行存储,保存到另一个文件中。
1,明确体系:
源:InputStream ,Reader
目的:OutputStream ,Writer
2,明确数据:
源:是纯文本吗?是 Reader
目的;是纯文本吗?是 Writer
3,明确设备:
源:硬盘:FileReader.
目的:硬盘:FileWriter
FileReader fr = new FileReader("a.txt");
FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");
4,额外功能:
注意:目的中虽然是一个文件,但是需要指定编码表。
而直接 操作文本文件的FileWriter本身内置的是本地默认码表。无法明确具体指定码表。
这时就需要转换功能。OutputStreamWriter,而这个转换流需要接受一个字节输出流,而且
对应的目的是一个文件。这时就使用字节输出流中的操作文件的流对象。FileOutputStream.
FileReader fr = new FileReader("a.txt");
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("b.txt"),"UTF-8");
需要高效吗?
BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("b.txt"),"UTF-8"));
什么时候使用转换流呢?
1、源或者目的对应的设备是字节流,但是操作的却是文本数据,可以使用转换作为桥梁。
提高对文本操作的便捷。
2、一旦操作文本涉及到具体的指定编码表时,必须使用转换流。
目前为止,10个流对象重点掌握。
字符流:
FileReader
FileWriter
BufferedReader
BufferedWriter
InputStreamReader
OutputStreamWrier
字节流:
FileInputStream
FileOutputStream
BufferedInputStream 缓冲流
BufferedOutputStream
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File类:
用于将文件和文件夹封装成对象。
1,创建。
boolean createNewFile():如果该文件不存在,会创建,如果已存在,则不创建。不会像输出流一样会覆盖。
boolean mkdir();
boolean mkdirs();
2,删除。
boolean delete();
void deleteOnExit();
3,获取:
String getAbsolutePath();
String getPath();
String getParent();
String getName();
long length();
long lastModified();
4,判断:
boolean exists();
boolean isFile();
boolean isDirectory();
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IO中的其他功能流对象:
1,打印流:
PrintStream:字节打印流。
特点:
1,构造函数接收File对象,字符串路径,字节输出流。意味着打印目的可以有很多。
2,该对象具备特有的方法 打印方法 print println,可以打印任何类型的数据。
3,特有的print方法可以保持任意类型数据表现形式的原样性,将数据输出到目的地。
对于OutputStream父类中的write,是将数据的最低字节写出去。
PrintWriter:字符打印流。
特点:
1,当操作的数据是字符时,可以选择PrintWriter,比PrintStream要方便。
2,它的构造函数可以接收 File对象,字符串路径,字节输出流,字符输出流。
3,构造函数中,如果参数是输出流,那么可以通过指定另一个参数true完成自动刷新,该true对println方法有效。
什么时候用?
当需要保证数据表现的原样性时,就可以使用打印流的打印方法来完成,这样更为方便。
保证原样性的原理:其实就是将数据变成字符串,在进行写入操作。
SequenceInputStream:
特点:
1,将多个字节读取流和并成一个读取流,将多个源合并成一个源,操作起来方便。
2,需要的枚举接口可以通过Collections.enumeration(collection);
ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream
对象的序列化和反序列化。
writeObject readObject
Serializable标记接口
关键字:transient
RandomAccessFile:
特点:
1,即可读取,又可以写入。
2,内部维护了一个大型的byte数组,通过对数组的操作完成读取和写入。
3,通过getFilePointer方法获取指针的位置,还可以通过seek方法设置指针的位置。
4,该对象的内容应该封装了字节输入流和字节输出流。
5,该对象只能操作文件。
通过seek方法操作指针,可以从这个数组中的任意位置上进行读和写
可以完成对数据的修改。
但是要注意:数据必须有规律。
管道流:需要和多线程技术相结合的流对象。
PipedOutputStream
PipedInputStream
用操作基本数据类型值的对象。
DataInputStream
DataOutputStream
设备是内存的流对象。
ByteArrayInputStream ByteArrayOutputStream
CharArrayReader CharArrayWriter
-----------------------------------------------------------------------------------------------
IO流体系:
字符流:
Reader
|--BufferedReader:
|--LineNumberReader
|--CharArrayReader
|--StringReader
|--InputStreamReaer
|--FileReader
Writer
|--BufferedWriter
|--CharArrayWriter
|--StringWriter
|--OutputStreamWriter
|--FileWriter
|--PrintWriter
字节流:
InputStream
|--FileInputStream:
|--FilterInputStream
|--BufferedInputStream
|--DataInputStream
|--ByteArrayInputStream
|--ObjectInputStream
|--SequenceInputStream
|--PipedInputStream
OutputStream
|--FileOutputStream
|--FilterOutputStream
|--BufferedOutputStream
|--DataOutputStream
|--ByteArrayOutputStream
|--ObjectOutputStream
|--PipedOutputStream
|--PrintStream
RandomAccessFile: