Java_IO流01:IO流原理及流的分类

简介: Java_IO流01:IO流原理及流的分类

IO流原理及流的分类

Java IO原理

  • I/O是Input/Output的缩写, I/O技术是非常实用的技术,用于处理设备之间的数据传输。如读/写文件,网络通讯等。
  • Java程序中,对于数据的输入/输出操作以“流(stream)” 的方式进行。
  • java.io包下提供了各种“流”类和接口,用以获取不同种类的 数据,并通过标准的方法输入或输出数据。
  • 输入input:读取外部数据(磁盘、光盘等存储设备的数据)到程序(内存)中。
  • 输出output:将程序(内存)数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。

注意:输入输出,我们是以程序为”自我“参考对象,相当于比如说文件到程序,我们可以说是输出(文件输出),也可以说是输入(程序输入),但是我们都是以程序,或者说是内存为参考对象。

流的分类

  • 操作数据单位不同分为:字节流(8 bit),字符流(16 bit):适合处理文本数据
  • 数据流的流向不同分为:输入流,输出流
  • 流的角色的不同分为:节点流,处理流

    在这里插入图片描述

注意

  1. Java的IO流共涉及40多个类,实际上非常规则,都是从如下4个 抽象基类派生的。
  2. 由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。

IO流体系

注意:(本文章对下列加了填充颜色的流具体分析讲解)

在这里插入图片描述

体系结构注意:文件流的命名在抽象基类的基础上加File前缀,缓存的流命名在抽象基类的基础上加Buffered前缀

节点流和处理流

  • 节点流:直接从数据源或目的地读写数据
  • 处理流:不直接连接到数据源或目的地,而是“连接”在已存 在的流(节点流或处理流)之上,通过对数据的处理为程序提 供更为强大的读写功能。

输入流和输出流

InputStream & Reader
  • InputStreamReader 是所有输入流的基类
  1. InputStream(典型实现:FileInputStream)

    • int read() :从输入流中读取数据的下一个字节。返回 0 到 255 范围内的 int 字节值。如果因 为已经到达流末尾而没有可用的字节,则返回值 -1。
    • int read(byte[] b) :从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。如果因为已 经到达流末尾而没有可用的字节,则返回值 -1。否则以整数形式返回实际读取 的字节数。
    • int read(byte[] b, int off, int len):将输入流中最多 len 个数据字节读入 byte 数组。尝试读取 len 个字节,但读取 的字节也可能小于该值。以整数形式返回实际读取的字节数。如果因为流位于 文件末尾而没有可用的字节,则返回值 -1。
  2. Reader(典型实现:FileReader)

    • int read() :读取单个字符。作为整数读取的字符,范围在 0 到 65535 之间 (0x00-0xffff)(2个 字节的Unicode码),如果已到达流的末尾,则返回 -1
    • int read(char [] c) :将字符读入数组。如果已到达流的末尾,则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。
    • int read(char [] c, int off, int len):将字符读入数组的某一部分。存到数组cbuf中,从off处开始存储,最多读len个字 符。如果已到达流的末尾,则返回 -1。否则返回本次读取的字符数。
  • 程序中打开的文件 IO 资源不属于内存里的资源,垃圾回收机制无法回收该资源,所以应该显式关闭文件 IO 资源。

    • public void close() throws IOException 关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。
  • FileInputStream 从文件系统中的某个文件中获得输入字节。FileInputStream 用于读取非文本数据之类的原始字节流。要读取字符流,需要使用 FileReader
OutputStream & Writer
  • OutputStreamWriter 也非常相似:

    • void write(int b/int c);
    • void write(byte[] b/char[] cbuf);
    • void write(byte[] b/char[] buff, int off, int len);
    • void flush();  void close(); 需要先刷新,再关闭此流
  • 因为字符流直接以字符作为操作单位,所以 Writer 可以用字符串来替换字符数组, 即以 String 对象作为参数

    • void write(String str);
    • void write(String str, int off, int len);
  • FileOutputStream 从文件系统中的某个文件中获得输出字节。FileOutputStream 用于写出非文本数据之类的原始字节流。要写出字符流,需要使用 FileWriter

    1. OutputStream

      在这里插入图片描述

    2. Writer

      在这里插入图片描述

目录
相关文章
|
2月前
|
监控 Java API
现代 Java IO 高性能实践从原理到落地的高效实现路径与实战指南
本文深入解析现代Java高性能IO实践,涵盖异步非阻塞IO、操作系统优化、大文件处理、响应式网络编程与数据库访问,结合Netty、Reactor等技术落地高并发应用,助力构建高效可扩展的IO系统。
80 0
|
3月前
|
存储 缓存 Java
我们来详细讲一讲 Java NIO 底层原理
我是小假 期待与你的下一次相遇 ~
150 2
|
4月前
|
存储 缓存 Java
【高薪程序员必看】万字长文拆解Java并发编程!(5):深入理解JMM:Java内存模型的三大特性与volatile底层原理
JMM,Java Memory Model,Java内存模型,定义了主内存,工作内存,确保Java在不同平台上的正确运行主内存Main Memory:所有线程共享的内存区域,所有的变量都存储在主存中工作内存Working Memory:每个线程拥有自己的工作内存,用于保存变量的副本.线程执行过程中先将主内存中的变量读到工作内存中,对变量进行操作之后再将变量写入主内存,jvm概念说明主内存所有线程共享的内存区域,存储原始变量(堆内存中的对象实例和静态变量)工作内存。
156 0
|
3月前
|
存储 算法 安全
Java中的对称加密算法的原理与实现
本文详细解析了Java中三种常用对称加密算法(AES、DES、3DES)的实现原理及应用。对称加密使用相同密钥进行加解密,适合数据安全传输与存储。AES作为现代标准,支持128/192/256位密钥,安全性高;DES采用56位密钥,现已不够安全;3DES通过三重加密增强安全性,但性能较低。文章提供了各算法的具体Java代码示例,便于快速上手实现加密解密操作,帮助用户根据需求选择合适的加密方案保护数据安全。
339 58
|
2月前
|
人工智能 安全 Java
Go与Java泛型原理简介
本文介绍了Go与Java泛型的实现原理。Go通过单态化为不同类型生成函数副本,提升运行效率;而Java则采用类型擦除,将泛型转为Object类型处理,保持兼容性但牺牲部分类型安全。两种机制各有优劣,适用于不同场景。
93 24
|
3月前
|
XML JSON Java
Java 反射:从原理到实战的全面解析与应用指南
本文深度解析Java反射机制,从原理到实战应用全覆盖。首先讲解反射的概念与核心原理,包括类加载过程和`Class`对象的作用;接着详细分析反射的核心API用法,如`Class`、`Constructor`、`Method`和`Field`的操作方法;最后通过动态代理和注解驱动配置解析等实战场景,帮助读者掌握反射技术的实际应用。内容翔实,适合希望深入理解Java反射机制的开发者。
297 13
|
2月前
|
机器学习/深度学习 分布式计算 Java
Java 大视界 -- Java 大数据机器学习模型在遥感图像土地利用分类中的优化与应用(199)
本文探讨了Java大数据与机器学习模型在遥感图像土地利用分类中的优化与应用。面对传统方法效率低、精度差的问题,结合Hadoop、Spark与深度学习框架,实现了高效、精准的分类。通过实际案例展示了Java在数据处理、模型融合与参数调优中的强大能力,推动遥感图像分类迈向新高度。
|
2月前
|
存储 缓存 安全
深入讲解 Java 并发编程核心原理与应用案例
本教程全面讲解Java并发编程,涵盖并发基础、线程安全、同步机制、并发工具类、线程池及实际应用案例,助你掌握多线程开发核心技术,提升程序性能与响应能力。
109 0
|
4月前
|
监控 应用服务中间件 Linux
掌握并发模型:深度揭露网络IO复用并发模型的原理。
总结,网络 I/O 复用并发模型通过实现非阻塞 I/O、引入 I/O 复用技术如 select、poll 和 epoll,以及采用 Reactor 模式等技巧,为多任务并发提供了有效的解决方案。这样的模型有效提高了系统资源利用率,以及保证了并发任务的高效执行。在现实中,这种模型在许多网络应用程序和分布式系统中都取得了很好的应用成果。
131 35