JavaIO总结

1 Java IO版本

Java库的IO分为输入/输出两部分。

早期的Java 1.0版本的输入系统是InputStream及其子类，输出系统是OutputStream及其子类。

后来的Java 1.1版本对IO系统进行了重新设计。输入系统是Reader及其子类，输出系统是Writer及其子类。

Java1.1之所以要重新设计，主要是为了添加国际化支持(即添加了对16位Unicode码的支持)。具体表现为Java 1.0的IO系统是字节流，而Java 1.1的IO系统是字符流。

字节流，就是数据流中最小的数据单元是8位的字节。

字符流，就是数据流中最小的数据单元是16位的字符。

字节流在操作的时候，不会用到缓冲；而字符流会用到缓冲。所以，字符流的效率会更高一些。

至于为什么用到缓冲会效率更高一些呢？那是因为，缓冲本质上是一段内存区域；而文件大多是存储在硬盘或者Nand Flash上面。读写内存的速度比读写硬盘或Nand Flash上文件的速度快很多！

目前，文件大多以字节的方式存储的。所以在开发中，字节流使用较为广泛。

2 Java 1.0和Java 1.1 的IO类的比较

表01_Java 1.0和Java 1.1的IO基本类对比表

表02_Java 1.0和Java 1.1的IO装饰器对比表

之所以将Java IO系统分为基本类和装饰器，是因为基本类主要是将流分为文件、字符串等不同种类，而装饰器是为了实现“Decorator模式”(参考 “4 Decorator模式”)。

3 Java 1.0 IO系统介绍

因为Java 1.0与Java 1.1的IO系统的原理和使用方法都相似。所以，下面主要对Java 1.0的IO系统进行说明。

3.1输入流

InputStream是字节输入流的所有类的超类，它主要包括以下几个常用的子类。

(01)ByteArrayInputStream

将Byte数组作为字节数组输入流使用。

(02)StringBufferInputStream

将字符串作为字符串输入流使用。已过时，不建议使用。

(03)FileInputStream

将文件或FileDescriptor作为文件输入流使用。创建该输入流时，传递的参数可以是“文件名”(String类型)、“File对象”或“FileDescriptor对象”(即可以是标准输入流、输出流、错误流的句柄)。

(04)PipedInputString

提供要写入管道输出流的所有数据字节。创建该输入流的时候，可以指定对应的管道输出轮流；这样做的话，意味着将对应的管道输入流连接到了管道输出流。

(05)FilterInputStream

它直接继承与InputStream，主要用于实现Decorator模式(这在后面进行说明)。

FilterInputStream主要有两个派生类“DataInputStream”和“BufferedInputStream”。 DataInputStream提供了读取byte、char、int等基本类型和String的各种接口；BufferedInputStream提供 了缓冲功能。

3.2输出流

OutputStream是字节输出流的所有类的超类，它主要包括以下几个常用的子类。

(01)ByteArrayOutputStream

字节数组输出流，其中的数据被写入一个 byte 数组。缓冲区会随着数据的不断写入而自动增长。可使用 toByteArray() 和 toString() 获取数据。

(02)FileOutputStream

文件输出流是用于将数据写入 File 或 FileDescriptor 的输出流。

  文件是否可用或能否可以被创建取决于基础平台。特别是某些平台一次只允许一个 FileOutputStream（或其他文件写入对象）打开文件进行写入。在这种情况下，如果所涉及的文件已经打开，则此类中的构造方法将失败。

(03)PipedOutputString

可以将管道输出流连接到管道输入流来创建通信管道。管道输出流是管道的发送端。通常，数据由某个线程写入 PipedOutputStream 对象，并由其他线程从连接的 PipedInputStream读取。

  不建议对这两个对象尝试使用单个线程，因为这样可能会造成该线程死锁。如果某个线程正从连接的管道输入流中读取数据字节，但该线程不再处于活动状态，则该管道被视为处于 毁坏 状态。

(04)FilterOutputStream

它直接继承与OutputStream，主要用于实现Decorator模式(这在后面进行说明)。

FilterOutputStream主要有两个派生类“DataOutputStream”和“BufferedOutputStream”。 DataOutputStream提供了写入byte、char、int等基本类型和String的各种接口；BufferedOutputStream 提供了缓冲功能。

4 Decorator模式

Decorator，装饰模式，又称为Wrapper。它的主要功能在于动态扩展一个类的功能。

JavaIO系统包括“文件流”、“字符串流”、“字节流”、“缓冲流”等。假如，我们同时需要多种数据流的功能，如输入流和缓冲流。若采用继承的 方式，数量太可观了。为了解决这一问题，Decorator模式实现了动态扩展，即在运行的时候动态的给一个类“装饰”上某些功能。比如：

InputStream input = newBufferedInputStream(new FileInputStream(“test.txt”));

这就是将FileInputStream装饰成了BufferedInputStream，使它具有了缓冲功能。

5 例子

package com.skywang;

import java.io.*;

public class IOTest{

    publicstatic voidmain(String[] args) throwsIOException {

       try {

            File f=newFile("d:123.txt");

            OutputStream out =

                  new BufferedOutputStream(

                      new FileOutputStream(f));

            String str="helloskywang!";

            byte[]b=str.getBytes();

            for(int i = 0; i < b.length; i++) {

                out.write(b[i]);

            }

            out.close();

       }catch (FileNotFoundException e){

           e.printStackTrace();

       }catch (SecurityException e){

           e.printStackTrace();

       }

    }

}

参考文献：

1，JAVA API文档

2，《Thinking In Java》

3，百度百科：http://baike.baidu.com/view/5020798.htm

4，java中的io系统详解：http://blog.csdn.net/ilibaba/article/details/3955799

5，java中的IO整理(非常多的实例)：http://www.cnblogs.com/rollenholt/archive/2011/09/11/2173787.html

6，深入Java 的IO 体系 - Decorator 模式的应用：http://www.doc88.com/p-817688448986.html

7，BufferedInputStream实现原理分析:http://www.software8.co/wzjs/java/1770.html