Java的核心庫java.io提供了全面的IO接口,包括:文件讀寫,標准設備輸出等等。Java中IO是以流為基礎進行輸入輸出的,所有數據被串行化寫入輸出流,或者從輸入流讀入。在具體使用中很多初學者對Java.io包的使用非常含糊,本文將詳細解說關於Java.io的使用。
一. Input和Output 1. stream代表的是任何有能力產出數據的數據源,或是任何有能力接收數據的接收源。在Java的IO系統中,所有的stream(包括Input和Out stream)都包括兩種類型:
1.1 以字節為導向的stream
以字節為導向的stream,表示以字節為單位從stream中讀取或往stream中寫入信息。以字節為導向的stream包括下面幾種類型:
input
stream:
1) ByteArrayInputStream:把內存中的一個緩沖區作為InputStream使用
2) StringBufferInputStream:把一個String對象作為InputStream
3) FileInputStream:把一個文件作為InputStream,實現對文件的讀取操作
4) PipedInputStream:實現了pipe的概念,主要在線程中使用
5) SequenceInputStream:把多個InputStream合並為一個InputStream
Out
stream
1) ByteArrayOutputStream:把信息存入內存中的一個緩沖區中
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合並為一個OutStream
1.2 以Unicode字符為導向的stream
以Unicode字符為導向的stream,表示以Unicode字符為單位從stream中讀取或往stream中寫入信息。以Unicode字符為導向的stream包括下面幾種類型:
Input
Stream
1) CharArrayReader:與ByteArrayInputStream對應
2) StringReader:與StringBufferInputStream對應
3) FileReader:與FileInputStream對應
4) PipedReader:與PipedInputStream對應
Out
Stream
1) CharArrayWrite:與ByteArrayOutputStream對應
2) StringWrite:無與之對應的以字節為導向的stream
3) FileWrite:與FileOutputStream對應
4) PipedWrite:與PipedOutputStream對應
以字符為導向的stream基本上對有與之相對應的以字節為導向的stream。兩個對應類實現的功能相同,字是在操作時的導向不同。如 CharArrayReader:和ByteArrayInputStream的作用都是把內存中的一個緩沖區作為InputStream使用,所不同的 是前者每次從內存中讀取一個字節的信息,而後者每次從內存中讀取一個字符。
1.3 兩種不現導向的stream之間的轉換
InputStreamReader和OutputStreamReader:把一個以字節為導向的stream轉換成一個以字符為導向的stream。
2. stream添加屬性
2.1 “為stream添加屬性”的作用
運用上面介紹的Java中操作IO的API,我們就可完成我們想完成的任何操作了。但通過FilterInputStream和FilterOutStream的子類,我們可以為stream添加屬性。下面以一個例子來說明這種功能的作用。
如果我們要往一個文件中寫入數據,我們可以這樣操作:
FileOutStream fs = new FileOutStream(“test.txt”);
然後就可以通過產生的fs對象調用write()函數來往test.txt文件中寫入數據了。但是,如果我們想實現“先把要寫入文件的數據先緩存到內存 中,再把緩存中的數據寫入文件中”的功能時,上面的API就沒有一個能滿足我們的需求了。但是通過FilterInputStream和 FilterOutStream的子類,為FileOutStream添加我們所需要的功能。
2.2 FilterInputStream的各種類型
2.2.1 用於封裝以字節為導向的InputStream
1) DataInputStream:從stream中讀取基本類型(int、char等)數據。
2) BufferedInputStream:使用緩沖區
3) LineNumberInputStream:會記錄input stream內的行數,然後可以調用getLineNumber()和setLineNumber(int)
4) PushbackInputStream:很少用到,一般用於編譯器開發
2.2.2 用於封裝以字符為導向的InputStream
1) 沒有與DataInputStream對應的類。除非在要使用readLine()時改用BufferedReader,否則使用DataInputStream
2) BufferedReader:與BufferedInputStream對應
3) LineNumberReader:與LineNumberInputStream對應
4) PushBackReader:與PushbackInputStream對應
2.3 FilterOutStream的各種類型
2.2.3 用於封裝以字節為導向的OutputStream
1) DataIOutStream:往stream中輸出基本類型(int、char等)數據。
2) BufferedOutStream:使用緩沖區
3) PrintStream:產生格式化輸出
2.2.4 用於封裝以字符為導向的OutputStream
1) BufferedWrite:與對應
2) PrintWrite:與對應
3. RandomAccessFile
1) 可通過RandomAccessFile對象完成對文件的讀寫操作
2) 在產生一個對象時,可指明要打開的文件的性質:r,只讀;w,只寫;rw可讀寫
3) 可以直接跳到文件中指定的位置
4. I/O應用的一個例子
Java 代碼
import Java.io.*;
public class TestIO{
public static void main(String[] args)
throws IOException{
//1.以行為單位從一個文件讀取數據
BufferedReader in = new BufferedReader(
new FileReader("F:\nepalon\TestIO.Java"));
String s, s2 = new String();
while((s = in.readLine()) != null)
s2 += s + "n";
in.close();
//1b. 接收鍵盤的輸入
BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("Enter a line:");
System.out.println(stdin.readLine());
//2. 從一個String對象中讀取數據
StringReader in2 = new StringReader(s2);
int c;
while((c = in2.read()) != -1)
System.out.println((char)c);
in2.close();
//3. 從內存取出格式化輸入
try{
DataInputStream in3 =new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(s2.getBytes()));
while(true)
System.out.println((char)in3.readByte());
}
catch(EOFException e){
System.out.println("End of stream");
}
//4. 輸出到文件
try{
BufferedReader in4 =new BufferedReader(new StringReader(s2));
PrintWriter out1 =new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter("F:\nepalon\ TestIO.out")));
int lineCount = 1;
while((s = in4.readLine()) != null)
out1.println(lineCount++ + ":" + s);
out1.close();
in4.close();
}
catch(EOFException ex){
System.out.println("End of stream");
}
//5. 數據的存儲和恢復
try{
DataOutputStream out2 =new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(
new FileOutputStream("F:\nepalon\ Data.txt")));
out2.writeDouble(3.1415926);
out2.writeChars("nThas was pi:writeCharsn");
out2.writeBytes("Thas was pi:writeByten");
out2.close();
DataInputStream in5 =new DataInputStream(
new BufferedInputStream(new FileInputStream("F:\nepalon\ Data.txt")));
BufferedReader in5br =new BufferedReader(new InputStreamReader(in5));
System.out.println(in5.readDouble());
System.out.println(in5br.readLine());
System.out.println(in5br.readLine());
}
catch(EOFException e){
System.out.println("End of stream");
}
//6. 通過RandomAccessFile操作文件
RandoMaccessFile rf = new RandomAccessFile("F:\nepalon\ rtest.dat", "rw");
for(int i=0; i <10; i++)
rf.writeDouble(i*1.414);
rf.close();
rf = new RandomAccessFile("F:\nepalon\ rtest.dat", "r");
for(int i=0; i <10; i++)
System.out.println("Value " + i + ":" + rf.readDouble());
rf.close();
rf = new RandomAccessFile("F:\nepalon\ rtest.dat", "rw");
rf.seek(5*8);
rf.writeDouble(47.0001);
rf.close();
rf = new RandomAccessFile("F:\nepalon\ rtest.dat", "r");
for(int i=0; i <10; i++)
System.out.println("Value " + i + ":" + rf.readDouble());
rf.close();
}
}
關於代碼的解釋(以區為單位):
1區中,當讀取文件時,先把文件內容讀到緩存中,當調用in.readLine()時,再從緩存中以字符的方式讀取數據(以下簡稱“緩存字節讀取方式”)。
1b區中,由於想以緩存字節讀取方式從標准IO(鍵盤)中讀取數據,所以要先把標准IO(System.in)轉換成字符導向的stream,再進行BufferedReader封裝。
2區中,要以字符的形式從一個String對象中讀取數據,所以要產生一個StringReader類型的stream。