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
|
1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。
65 0
|
29天前
|
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。
78 35
|
1月前
|
存储 安全 Java
深入探究Java中ThreadLocal的工作原理和用途
总结起来,ThreadLocal是Java多线程编程中一个非常有用的工具,通过为每个线程分配独立的变量副本,实现线程隔离,避免资
59 9
|
23天前
|
人工智能 JavaScript Java
Java反射机制及原理
本文介绍了Java反射机制的基本概念、使用方法及其原理。反射在实际项目中比代理更常用,掌握它可以提升编程能力并理解框架设计原理。文章详细讲解了获取Class对象的四种方式:对象.getClass()、类.class、Class.forName()和类加载器.loadClass(),并分析了Class.forName()与ClassLoader的区别。此外,还探讨了通过Class对象进行实例化、获取方法和字段等操作的具体实现。最后从JVM类加载机制角度解析了Class对象的本质及其与类和实例的关系,帮助读者深入理解Java反射的工作原理。
|
1月前
|
存储 安全 Java
【高薪程序员必看】万字长文拆解Java并发编程!(4-1):悲观锁底层原理与性能优化实战
目录4. JVM字节码文件4.1. 字节码文件-组成4.1.1. 组成-基础信息4.1.1.1. 基础信息-魔数4.1.1.2. 基础信息-主副版本号4.1.2. 组成-常量池4.1.3. 组成-方法4.1.3.1. 方法-工作流程4.1.4. 组成-字段4.1.5. 组成-属性4.2. 字节码文件-查看工具4.2.1. javap4.2.2. jclasslib4.2.3. 阿里Arthas
35 0
|
3月前
|
存储 缓存 人工智能
【原理】【Java并发】【synchronized】适合中学者体质的synchronized原理
本文深入解析了Java中`synchronized`关键字的底层原理,从代码块与方法修饰的区别到锁升级机制,内容详尽。通过`monitorenter`和`monitorexit`指令,阐述了`synchronized`实现原子性、有序性和可见性的原理。同时,详细分析了锁升级流程:无锁 → 偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁,结合对象头`MarkWord`的变化,揭示JVM优化锁性能的策略。此外,还探讨了Monitor的内部结构及线程竞争锁的过程,并介绍了锁消除与锁粗化等优化手段。最后,结合实际案例,帮助读者全面理解`synchronized`在并发编程中的作用与细节。
184 8
【原理】【Java并发】【synchronized】适合中学者体质的synchronized原理
|
3月前
|
存储 缓存 安全
【原理】【Java并发】【volatile】适合初学者体质的volatile原理
欢迎来到我的技术博客!我是一名热爱编程的开发者,梦想是写出高端的CRUD应用。2025年,我正在沉淀自己,博客更新速度也在加快。在这里,我会分享关于Java并发编程的深入理解,尤其是volatile关键字的底层原理。 本文将带你深入了解Java内存模型(JMM),解释volatile如何通过内存屏障和缓存一致性协议确保可见性和有序性,同时探讨其局限性及优化方案。欢迎订阅专栏《在2B工作中寻求并发是否搞错了什么》,一起探索并发编程的奥秘! 关注我,点赞、收藏、评论,跟上更新节奏,让我们共同进步!
227 8
【原理】【Java并发】【volatile】适合初学者体质的volatile原理
|
3月前
|
消息中间件 Java 应用服务中间件
JVM实战—1.Java代码的运行原理
本文介绍了Java代码的运行机制、JVM类加载机制、JVM内存区域及其作用、垃圾回收机制,并汇总了一些常见问题。
JVM实战—1.Java代码的运行原理
|
3月前
|
存储 网络协议 安全
Java网络编程,多线程,IO流综合小项目一一ChatBoxes
**项目介绍**:本项目实现了一个基于TCP协议的C/S架构控制台聊天室,支持局域网内多客户端同时聊天。用户需注册并登录,用户名唯一,密码格式为字母开头加纯数字。登录后可实时聊天,服务端负责验证用户信息并转发消息。 **项目亮点**: - **C/S架构**:客户端与服务端通过TCP连接通信。 - **多线程**:采用多线程处理多个客户端的并发请求,确保实时交互。 - **IO流**:使用BufferedReader和BufferedWriter进行数据传输,确保高效稳定的通信。 - **线程安全**:通过同步代码块和锁机制保证共享数据的安全性。
145 23
|
3月前
|
消息中间件 监控 算法
用Apifox调试Socket.IO接口,从原理到实践
传统HTTP协议"请求-响应"的离散式通信机制已难以满足需求,这正是Socket.IO这类实时通信框架的价值所在。
用Apifox调试Socket.IO接口,从原理到实践