Java IO浅析

什么是流：



流是一个抽象的概念。当Java程序需要从数据源读取数据时，会开启一个到数据源的流。数据源可以是文件，内存或者网络等。同样，当程序需要输出数据到目的地时也一样会开启一个流，数据目的地也可以是文件、内存或者网络等。流的创建是为了更方便地处理数据的输入输出。



流分为字节流和字符流。字节流也称为原始数据，需要用户读入后进行相应的编码转换。而字节流的实现是基于自动转换的，读取数据时会把数据按照JVM的默认编码自动转换成字符。



字节流由InputStream和OutputStream处理，而字符流由Reader和Writer处理。Reader和Writer是Java后加入的处理类，出于让数据的处理更方便的目的。



字节流处理概述：



对于字节流处理的类都继承自InputStream和OutputStream这两个抽象类。



InputStream提供的最重要的方法是：

read();  
read(byte[] b) ;  
read(byte[] b, int off, int len) ;  

用于从输入流中读取字节。



OutputStream提供的最重要的方法是：

write(int b);  
write(byte[] b);  
write(byte[] b, int off, int len)   

用于将字节写入输出流。



字节流处理类概述：



字节流的处理类有很多，他们都继承自InputStream或者OutputStream抽象类。



输入流：



先谈谈输入流，输入流中跟数据源直接接触的类有：FileInputStream和ByteArrayInputStream，他们分别实现了从文件或者内存中的字节数组读入数据到输入流。



其他的输入流处理类都是装饰类（Decorator模式），下面对他们进行一下简单介绍：



BufferedInputStream： 提供了缓冲功能。

DataInputStream: 允许应用程序以与机器无关方式从底层输入流中读取基本 Java 数据类型。应用程序可以使用数据输出流写入稍后由数据输入流读取的数据。

PipedInputStream: 允许以管道的方式来处理流。当连接到一个PipedOutputStream后，它会读取后者输出到管道的数据。

PushbackInputStream: 允许放回已经读取的数据。

SequenceInputStream: 能对多个inputstream进行顺序处理。



输出流：



基本上每个输入流类都有一个相应的输出流类，提供相应的输出流处理。

同样，跟数据目的地直接接触的类有：FileOutputStream和ByteArrayOutputStream，前者实现了把数据流写入文件的功能，后者实现了一个输出流，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。



下面对其它的装饰类做一下简单介绍：

BufferedOutputStream： 提供了缓冲功能的输出流，在写出完成之前要调用flush来保证数据的输出。

DataOutputStream: 数据输出流允许应用程序以适当方式将基本 Java 数据类型写入输出流中。然后，应用程序可以使用数据输入流将数据读入。

PipedOutputStream: 允许以管道的方式来处理流。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。

PrintStream: 为其他输出流添加了功能，使它们能够方便地打印各种数据值表示形式。我们经常用到的System.out或者System.err都是PrintStream。



字符流处理概述:



所有的字符流操作类都继承自Reader或者Writer这两个抽象类。



Reader提供的重要方法有：

read(char[] cbuf);  
read(char[] cbuf, int off, int len);  
read(CharBuffer target);  

他们提供了从流中读取数据到字符数组或者CharBuffer的功能。



Writer提供的重要方法有：

write(char[] cbuf);  
write(char[] cbuf, int off, int len);  
write(int c);  
write(String str);  
write(String str, int off, int len);  

他们提供了把字符、字符数组或者字符串写入流中的功能。



字符流处理类概述：



输入流：



跟数据源直接接触的类：

CharArrayReader: 从内存中的字符数组中读入数据，以对数据进行流式读取。

StringReader：从内存中的字符串读入数据，以对数据进行流式读取。

FileReader：从文件中读入数据。注意这里读入数据时会根据JVM的默认编码对数据进行内转换，而不能指定使用的编码。所以当文件使用的编码不是JVM默认编码时，不要使用这种方式。要正确地转码，使用InputStreamReader。



装饰类：

BufferedReader：提供缓冲功能，可以读取行：readLine();

LineNumberReader: 提供读取行的控制：getLineNumber()等方法。

InputStreamReader: 字节流通向字符流的桥梁：它使用指定的 charset
读取字节并将其解码为字符。



输出流：



根数据目的相关的类：

CharArrayWriter：把内存中的字符数组写入输出流，输出流的缓冲区会自动增加大小。输出流的数据可以通过一些方法重新获取。

StringWriter: 一个字符流，可以用其回收在字符串缓冲区中的输出来构造字符串。

FileWriter：把数据写入文件。



装饰类：

BufferedWriter：提供缓冲功能。

OutputStreamWriter：字符流通向字节流的桥梁：可使用指定的 charset
将要写入流中的字符编码成字节。

PrintWriter: 向文本输出流打印对象的格式化表示形式。



流处理中的其它方法：



mark和reset用于重复读取某段的数据，如下代码：

is = new BufferedInputStream(new FileInputStream("res/input.data"));  
assertTrue(is.available() > 0);  
assertTrue(is.markSupported());  
  
// The read limit has no effect.  
is.mark(0);  
  
int first = is.read();  
int second = is.read();  
  
is.reset();  
int firstAgain = is.read();  
int secondAgain = is.read();  
  
assertEquals(first, firstAgain);  
assertEquals(second, secondAgain);  

Writer或者OutputStream中的flush(): 刷新该流的缓冲，用于确保数据的输出。



close(): 关闭流并释放与之关联的所有系统资源。




摘自：http://www.javaeye.com/topic/313635