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Java的標准數據流

編輯：關於JAVA

Java輸入輸出（I/O）API是Java裡最重要的API之一。Java I/O提供了許多API提供對文件，內存，socket的讀寫。本文對Java I/O包括NIO等做一個總結。

Java裡的流（Stream）概念：

流是一種有序的字節數據對象。流又分為輸入流（InputStream）和輸出流（OutputStream）。輸入流從外部資源（文件，內存，socket等）讀入字節數據到Java對象；輸出流則把Java對象（字節數據等）寫入到外部資源。

所有Java I/O都可歸類為以下兩種：

1，字節數據輸入輸出I/O

2，文字列數據輸入輸出I/O

所有的字節數據輸入輸出I/O都繼承自java.io.InputStream和Java.io.OutputStream接口。

字節數據輸入流及其派生類：

Java.io.InputStream   
+--Java.io.ByteArrayInputStream  
+--Java.io.BufferedInputStream  
+--Java.io.DataInputStream  
+--Java.io.FileInputStream  
+--Java.io.FilterInputStream  
+--Java.io.ObjectInputStream  
+--Java.io.PipedInputStream  
+--Java.io.PushbackInputStream  
+--Java.io.SequenceInputStream  
+--Java.io.StringBufferInputStream

字節數據輸出流及其派生類：

Java.io.OutputStream  
+--Java.io.BufferedOutputStream  
+--Java.io.ByteArrayOutputStream  
+--Java.io.DataOutputStream  
+--Java.io.FileOutputStream  
+--Java.io.FilterOutputStream  
+--Java.io.ObjectOutputStream  
+--Java.io.PipedOutputStream

所有的文字列數據輸入輸出I/O都繼承自java.io.Reader和Java.io.Writer接口。

文字列數據輸入流及其派生類：

Java.io.Reader  
+--Java.io.BufferedReader  
+--Java.io.CharArrayReader  
+--Java.io.FileReader  
+--Java.io.FilterReader  
+--Java.io.InputStreamReader  
+--Java.io.LineNumberReader  
+--Java.io.PipedReader  
+--Java.io.PushbackReader  
+--Java.io.StringReader

文字列數據輸出流及其派生類：

Java.io.Writer  
+--Java.io.BufferedWriter  
+--Java.io.CharArrayWriter  
+--Java.io.FilterWriter  
+--Java.io.OutputStreamWriter  
+--Java.io.FileWriter  
+--Java.io.PipedWriter  
+--Java.io.PrintWriter  
+--Java.io.StringWriter

它們（Java.io）之間的關系可以用下圖來表示：

JDK 1.4以前的版本的Java I/O操作集中在Java.io這個包中，是基於流的阻塞（blocking）API。

從JDK1.4開始引入了New I/O(NIO)API。該API包含在Java.nio.*裡。NIO有時也叫做nonblocking I/O（非阻塞I/O），NIO基於緩沖區，並能提供非阻塞(non-blocking)IO操作。

NIO主要包：

Java.nio

定義了Buffer及其數據類型相關的子類。

Java.nio.channels

定義了高速文件處理/socket通信處理等I/O處理的Channel接口以及這些接口在文件系統和網絡通信等上的實現類。同時可以通過Selector類，提供了進行非阻塞I/O操作的方法。該包是NIO API的核心包。

Java.nio.charset

定義了字符編碼和解碼處理類。

NIO接口/類的層次結構：

Java.nio.ByteBuffer  
Java.nio.channels.Channel  
+--Java.nio.channels.ServerSocketChannel  
+--Java.nio.channels.ReadableByteChannel  
+--Java.nio.channels.ScatteringByteChannel  
+--Java.nio.channels.ByteChannel  
+--Java.nio.channels.WritableByteChannel  
+--Java.nio.channels.ByteChannel  
+--Java.nio.channels.GatheringByteChannel  
Java.nio.channels.Slector  
Java.nio.channels.ScatteringByteChannel, ByteChannel, GatheringByteChannel  
+--Java.nio.channels.FileChannel  
+--Java.nio.channels.SocketChannel  
+--Java.nio.channels.DatagramChannel  
Java.nio.charset.Charset  
java.nio.charset.CharsetEncoderJava.nio.charset.CharsetDecoder

NIO層次結構圖：

第一節數據流的基本概念

◆ 理解數據流

流一般分為輸入流（Input Stream）和輸出流（Output Stream）兩類，但這種劃分並不是絕對的。比如一個文件，當向其中寫數據時，它就是一個輸出流；當從其中讀取數據時，它就是一個輸入流。當然，鍵盤只是一個數人流，而屏幕則只是一個輸出流。

◆ 的標准數據流

標准輸入輸出指在字符方式下（如DOS），程序與系統進行交互的方式，分為三種：

標准輸入studin,對象是鍵盤。

標准輸出stdout,對象是屏幕。

標准錯誤輸出stderr,對象也是屏幕。

例 8.1 從鍵盤輸入字符。

本例用System.in.read(buffer)從鍵盤輸入一行字符，存儲在緩沖區buffer中，count保存實際讀入的字節個數，再以整數和字符兩種方式輸出buffer中的值。Read方法在Java.io包中，而且要拋出IOException異常。程序如下：

import Java.io.*;  
public class Input1  
{  
public static void main(String args[]) throws IOException  
{   
System.out.println("Input: ");  
byte buffer[] = new byte[512]; //輸入緩沖區  
int count = System.in.read(buffer); //讀取標准輸入流  
System.out.println("Output: ");  
for (int i=0;i<COUNT;I++) 輸出buffer元素值  
{  
System.out.print(" "+buffer[i]);  
}  
System.out.println();  
for (int i=0;i<COUNT;I++) 按字符方式輸出buffer  
{  
System.out.print((char) buffer[i]);  
}  
System.out.println("count = "+ count); //buffer實際長度  
}  
}