IO流技术介绍
什么是IO
输入(Input)指的是:可以让程序从外部系统获得数据(核心含义是 “读”,读取外部数据)。 输出(Output)指的是:程序输出数据给外部系统从而可以操作外部 系统(核心含义是“写”,将数据写出到外部系统)。 java.io包为我们提供了相关的API,实现了对所有外部系统的输入输 出操作,这就是我们这章所要学习的技术。
什么是数据源
数据源data source,提供数据的原始媒介。常见的数据源有:数据 库、文件、其他程序、内存、网络连接、IO设备。如图所示。
数据源分为:源设备、目标设备。
1 源设备:为程序提供数据,一般对应输入流。
2 目标设备:程序数据的目的地,一般对应输出流。
流的概念
流是一个抽象、动态的概念,是一连串连续动态的数据集合。 对于输入流而言,数据源就像水箱,流(stream)就像水管中流动着 的水流,程序就是我们最终的用户。我们通过流(A Stream)将数 据源(Source)中的数据(information)输送到程序 (Program)中。 对于输出流而言,目标数据源就是目的地(dest),我们通过流(A Stream)将程序(Program)中的数据(information)输送到目 的数据源(dest)中。
流与源数据源和目标数据源之间的关系:
Oldlu提示
输入/输出流的划分是相对程序而言的,并不是相对数据源。
第一个简单的IO流程序
当程序需要读取数据源的数据时,就会通过IO流对象开启一个通向 数据源的流,通过这个IO流对象的相关方法可以顺序读取数据源中 的数据。
使用流读取文件内容(不规范的写法,仅用于测试)
import java.io.*; public class TestI01 { public static void main(String[] args) { try { //创建输入流 FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/a.txt"); // 文件内容是:abc //一个字节一个字节的读取数据 int s1 = fis.read(); // 打印输入字符a对应的ascii码值97 int s2 = fis.read(); // 打印输入字符b对应的ascii码值98 int s3 = fis.read(); // 打印输入字符c 对应的ascii码值99 int s4 = fis.read(); // 由于文件内容已经读取完毕,返回-1 System.out.println(s1); System.out.println(s2); System.out.println(s3); System.out.println(s4); // 流对象使用完,必须关闭!不然,总占用系统资源,最终会造成系统崩溃! fis.close(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
以上案例我们要注意以下几点:
1、我们读取的文件内容是已知的,因此可以使用固定次数的“int s= fis.read();”语句读取内容,但是在 实际开发中通常我们根本不知道文件的内容,因此我们在读取的时候需要配合while循环使用。
2、 为了保证出现异常后流的正常关闭,通常要将流的关闭语句要放到finally语句块中,并且要判断流 是不是null。
IO流的经典写法
使用流读取文件内容(经典代码,一定要掌握)
import java.io.*; public class Test2 { public static void main(String[] args) { FileInputStream fis = null; try { fis = new FileInputStream("d:/a.txt"); // 内容是:abc StringBuilder sb = new StringBuilder(); int temp = 0; //当temp等于-1时,表示已经到了文件结尾,停止读取 while ((temp = fis.read()) !=-1) { sb.append((char) temp); } System.out.println(sb); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { try { //这种写法,保证了即使遇到异常情况,也会关闭流对象。 if (fis != null) { fis.close(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } }
IO流新语法经典写法
在JDK7以及以后的版本中可以使用try-with-resource语法更优雅的 关闭资源。
java.lang.AutoCloseable接口: 在java.lang.AutoCloseable接口中包含了一个close方法,该方法用 于关闭资源。 只要是实现了java.lang.AutoCloseable接口的对象,都可以使用 try-with-resource关闭资源。 使用最新的try-with-resource简化(经典代码,一定要掌握)
public class Test3 { public static void main(String[] args) { //使用try-with-resource方式关闭资源。 //在try中打开资源,不需要在代码中添加finally块关闭资源。 try(FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/a.txt");){ StringBuilder sb = new StringBuilder(); int temp=0; while((temp = fis.read()) != -1) { sb.append((char) temp); } System.out.println(sb); }catch(Exception e){ e.printStackTrace(); } }
Oldlu建议 如上代码是一段非常典型的IO流代码,其他流对象的使用也 基本是同样的模式!
Java中流的概念细分
按流的方向分类:
输入流:数据流向是数据源到程序(以InputStream、Reader结尾的流)。
输出流:数据流向是程序到目的地(以OutPutStream、Writer结尾的流)。
按处理的数据单元分类:
字节流:以字节为单位获取数据,命名上以Stream结尾的流一般是字节流,如FileInputStream、 FileOutputStream。
字符流:以字符为单位获取数据,命名上以Reader/Writer结尾的流一般是字符流,如 FileReader、FileWriter。
按处理对象不同分类:
节点流:可以直接从数据源或目的地读写数据,如FileInputStream、FileReader、 DataInputStream等。
处理流:不直接连接到数据源或目的地,是”处理流的流”。通过对其他流的处理提高程序的性能, 如BufferedInputStream、BufferedReader等。处理流也叫包装流。
节点流处于IO操作的第一线,所有操作必须通过它们进行;处理流 可以对节点流进行包装,提高性能或提高程序的灵活性。
Java中IO流类的体系
Java为我们提供了多种多样的IO流,我们可以根据不同的功能及性 能要求挑选合适的IO流,如图所示,为Java中IO流类的体系。
注:这里只列出常用的类,详情可以参考JDK API文档。
从上图发现,很多流都是成对出现的,比如: FileInputStream/FileOutputStream,显然是对文件做输入和输出 操作的。我们下面简单做个总结:
1 InputStream/OutputStream 字节流的抽象类。
2 Reader/Writer 字符流的抽象类。
3 FileInputStream/FileOutputStream 节点流:以字节为单位直接操作“文件”。
4 ByteArrayInputStream/ByteArrayOutputStream 节点流:以字节为单位直接操作“字节数组对象”。
5 ObjectInputStream/ObjectOutputStream 处理流:以字节为单位直接操作“对象”。
6 DataInputStream/DataOutputStream 处理流:以字节为单位直接操作“基本数据类型与字符串类型”。
7 FileReader/FileWriter 节点流:以字符为单位直接操作“文本文件”(注意:只能读写文 本文件)。
8 BufferedReader/BufferedWriter 处理流:将Reader/Writer对象进行包装,增加缓存功能,提高 读写效率。
9 BufferedInputStream/BufferedOutputStream 处理流:将InputStream/OutputStream对象进行包装,增加缓 存功能,提高读写效率
10 InputStreamReader/OutputStreamWriter 处理流:将字节流对象转化成字符流对象。
11 PrintStream 处理流:将OutputStream进行包装,可以方便地输出字符,更 加灵活。
Oldlu建议 上面的解释,一句话就点中了流的核心作用。大家在后面学 习的时候,用心体会。