Java基础17-读懂Java IO流和常见面试题(二)

简介: Java基础17-读懂Java IO流和常见面试题(二)

Java基础16-读懂Java IO流和常见面试题(一):https://developer.aliyun.com/article/1535703

Java IO:网络

Java中网络的内容或多或少的超出了Java IO的范畴。关于Java网络更多的是在我的Java网络教程中探讨。但是既然网络是一个常见的数据来源以及数据流目的地,并且因为你使用Java IO的API通过网络连接进行通信,所以本文将简要的涉及网络应用。

当两个进程之间建立了网络连接之后,他们通信的方式如同操作文件一样:利用InputStream读取数据,利用OutputStream写入数据。换句话来说,Java网络API用来在不同进程之间建立网络连接,而Java IO则用来在建立了连接之后的进程之间交换数据。

基本上意味着如果你有一份能够对文件进行写入某些数据的代码,那么这些数据也可以很容易地写入到网络连接中去。你所需要做的仅仅只是在代码中利用OutputStream替代FileOutputStream进行数据的写入。因为FileOutputStream是OuputStream的子类,所以这么做并没有什么问题。

//从网络中读取字节流也可以直接使用OutputStreampublic void test3() {    //读取网络进程的输出流    OutputStream outputStream = new OutputStream() {        @Override        public void write(int b) throws IOException {        }    };}public void process(OutputStream ouput) throws IOException {    //处理网络信息    //do something with the OutputStream}

字节和字符数组

从InputStream或者Reader中读入数组

从OutputStream或者Writer中写数组

在java中常用字节和字符数组在应用中临时存储数据。而这些数组又是通常的数据读取来源或者写入目的地。如果你需要在程序运行时需要大量读取文件里的内容,那么你也可以把一个文件加载到数组中。

前面的例子中,字符数组或字节数组是用来缓存数据的临时存储空间,不过它们同时也可以作为数据来源或者写入目的地。举个例子:

//字符数组和字节数组在io过程中的作用    public void test4() {        //arr和brr分别作为数据源        char []arr = {'a','c','d'};        CharArrayReader charArrayReader = new CharArrayReader(arr);        byte []brr = {1,2,3,4,5};        ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(brr);    }

System.in, System.out, System.err

System.in, System.out, System.err这3个流同样是常见的数据来源和数据流目的地。使用最多的可能是在控制台程序里利用System.out将输出打印到控制台上。

JVM启动的时候通过Java运行时初始化这3个流,所以你不需要初始化它们(尽管你可以在运行时替换掉它们)。

System.inSystem.in是一个典型的连接控制台程序和键盘输入的InputStream流。通常当数据通过命令行参数或者配置文件传递给命令行Java程序的时候,System.in并不是很常用。图形界面程序通过界面传递参数给程序,这是一块单独的Java IO输入机制。System.outSystem.out是一个PrintStream流。System.out一般会把你写到其中的数据输出到控制台上。System.out通常仅用在类似命令行工具的控制台程序上。System.out也经常用于打印程序的调试信息(尽管它可能并不是获取程序调试信息的最佳方式)。System.errSystem.err是一个PrintStream流。System.err与System.out的运行方式类似,但它更多的是用于打印错误文本。一些类似Eclipse的程序,为了让错误信息更加显眼,会将错误信息以红色文本的形式通过System.err输出到控制台上。
//测试System.in, System.out, System.err    public static void main(String[] args) {        int in = new Scanner(System.in).nextInt();        System.out.println(in);        System.out.println("out");        System.err.println("err");        //输入10,结果是//        err(红色)//        10//        out    }

字符流的Buffered和Filter

BufferedReader能为字符输入流提供缓冲区,可以提高许多IO处理的速度。你可以一次读取一大块的数据,而不需要每次从网络或者磁盘中一次读取一个字节。特别是在访问大量磁盘数据时,缓冲通常会让IO快上许多。

BufferedReader和BufferedInputStream的主要区别在于,BufferedReader操作字符,而BufferedInputStream操作原始字节。只需要把Reader包装到BufferedReader中,就可以为Reader添加缓冲区(译者注:默认缓冲区大小为8192字节,即8KB)。代码如下:

Reader input = new BufferedReader(new FileReader("c:\\data\\input-file.txt"));

你也可以通过传递构造函数的第二个参数,指定缓冲区大小,代码如下:

Reader input = new BufferedReader(new FileReader("c:\\data\\input-file.txt"), 8 * 1024);

这个例子设置了8KB的缓冲区。最好把缓冲区大小设置成1024字节的整数倍,这样能更高效地利用内置缓冲区的磁盘。

除了能够为输入流提供缓冲区以外,其余方面BufferedReader基本与Reader类似。BufferedReader还有一个额外readLine()方法,可以方便地一次性读取一整行字符。

BufferedWriter

与BufferedReader类似,BufferedWriter可以为输出流提供缓冲区。可以构造一个使用默认大小缓冲区的BufferedWriter(译者注:默认缓冲区大小8 * 1024B),代码如下:

Writer writer = new BufferedWriter(new FileWriter("c:\\data\\output-file.txt"));

也可以手动设置缓冲区大小,代码如下:

Writer writer = new BufferedWriter(new FileWriter("c:\\data\\output-file.txt"), 8 * 1024);

为了更好地使用内置缓冲区的磁盘,同样建议把缓冲区大小设置成1024的整数倍。除了能够为输出流提供缓冲区以外,其余方面BufferedWriter基本与Writer类似。类似地,BufferedWriter也提供了writeLine()方法,能够把一行字符写入到底层的字符输出流中。

值得注意是,你需要手动flush()方法确保写入到此输出流的数据真正写入到磁盘或者网络中。

FilterReader

与FilterInputStream类似,FilterReader是实现自定义过滤输入字符流的基类,基本上它仅仅只是简单覆盖了Reader中的所有方法。

就我自己而言,我没发现这个类明显的用途。除了构造函数取一个Reader变量作为参数之外,我没看到FilterReader任何对Reader新增或者修改的地方。如果你选择继承FilterReader实现自定义的类,同样也可以直接继承自Reader从而避免额外的类层级结构。

JavaIO流面试题

什么是IO流?

它是一种数据的流从源头流到目的地。比如文件拷贝,输入流和输出流都包括了。输入流从文件中读取数据存储到进程(process)中,输出流从进程中读取数据然后写入到目标文件。

字节流和字符流的区别。

字节流在JDK1.0中就被引进了,用于操作包含ASCII字符的文件。JAVA也支持其他的字符如Unicode,为了读取包含Unicode字符的文件,JAVA语言设计者在JDK1.1中引入了字符流。ASCII作为Unicode的子集,对于英语字符的文件,可以可以使用字节流也可以使用字符流。

Java中流类的超类主要由那些?

java.io.InputStream java.io.OutputStream java.io.Reader java.io.Writer

FileInputStream和FileOutputStream是什么?

这是在拷贝文件操作的时候,经常用到的两个类。在处理小文件的时候,它们性能表现还不错,在大文件的时候,最好使用BufferedInputStream (或 BufferedReader) 和 BufferedOutputStream (或 BufferedWriter)

System.out.println()是什么?

println是PrintStream的一个方法。out是一个静态PrintStream类型的成员变量,System是一个java.lang包中的类,用于和底层的操作系统进行交互。

什么是Filter流?

Filter Stream是一种IO流主要作用是用来对存在的流增加一些额外的功能,像给目标文件增加源文件中不存在的行数,或者增加拷贝的性能。

有哪些可用的Filter流?

在java.io包中主要由4个可用的filter Stream。两个字节filter stream,两个字符filter stream. 分别是FilterInputStream, FilterOutputStream, FilterReader and FilterWriter.这些类是抽象类,不能被实例化的。

在文件拷贝的时候,那一种流可用提升更多的性能?

在字节流的时候,使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream。在字符流的时候,使用BufferedReader 和 BufferedWriter

说说管道流(Piped Stream)

有四种管道流, PipedInputStream, PipedOutputStream, PipedReader 和 PipedWriter.在多个线程或进程中传递数据的时候管道流非常有用。

说说File类

它不属于 IO流,也不是用于文件操作的,它主要用于知道一个文件的属性,读写权限,大小等信息。

说说RandomAccessFile?

它在java.io包中是一个特殊的类,既不是输入流也不是输出流,它两者都可以做到。他是Object的直接子类。通常来说,一个流只有一个功能,要么读,要么写。但是RandomAccessFile既可以读文件,也可以写文件。DataInputStream 和 DataOutStream有的方法,在RandomAccessFile中都存在。


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