io输入输出流的详细介绍

2022-09-27 09:49:38
1440次极悦

在Java的学习中，大家会学到IO流，对常用IO流也有一些了解，那么，io输入输出流是什么？极悦小编来为大家进行详细介绍。

JAVA IO

java io可以让我们用标准的读写操作来完成对不同设备的读写数据工作.

java将IO按照方向划分为输入与输出,参照点是我们写的程序.

输入:用来读取数据的,是从外界到程序的方向,用于获取数据.

输出:用来写出数据的,是从程序到外界的方向,用于发送数据.

java将IO比喻为"流",即:stream. 就像生活中的"电流","水流"一样,它是以同一个方向顺序移动的过程.只不过这里流动的是字节(2进制数据).所以在IO中有输入流和输出流之分,我们理解他们是连接程序与另一端的"管道",用于获取或发送数据到另一端.

Java定义了两个超类(抽象类):

java.io.InputStream:所有字节输入流的超类,其中定义了读取数据的方法.因此将来不管读取的是什么设备(连接该设备的流)都有这些读取的方法,因此我们可以用相同的方法读取不同设备中的数据

java.io.OutputStream:所有字节输出流的超类,其中定义了写出数据的方法.

java将流分为两类:节点流与处理流:

节点流:也称为低级流.节点流的另一端是明确的,是实际读写数据的流,读写一定是建立在节点流基础上进行的.

处理流:也称为高级流.处理流不能独立存在,必须连接在其他流上,目的是当数据流经当前流时对数据进行加工处理来简化我们对数据的该操作.

实际应用中,我们可以通过串联一组高级流到某个低级流上以流水线式的加工处理对某设备的数据进行读写,这个过程也成为流的连接,这也是IO的精髓所在.

文件流

文件流是一对低级流,用于读写文件数据的流.用于连接程序与文件(硬盘)的"管道".负责读写文件数据.

文件输出流:java.io.FileOutputStream

文件流创建时，如果该文件不存在会自动将其创建(前提是该文件所在目录必须存在!)

块读写的文件复制操作

int read(byte[] data) 一次性从文件中读取给定的字节数组总长度的字节量，并存入到该数组中。返回值为实际读取到的字节量。若返回值为-1则表示读取到了文件末尾。

块写操作 void write(byte[] data) 一次性将给定的字节数组所有字节写入到文件中

void write(byte[] data,int offset,int len) 一次性将给定的字节数组从下标offset处开始的连续len个字节写入文件

写文本数据

String提供方法: byte[] getBytes(String charsetName) 将当前字符串转换为一组字节

参数为字符集的名字，常用的是UTF-8。其中中文字3字节表示1个，英文1字节表示1个。

文件输出流-追加模式

重载的构造方法可以将文件输出流创建为追加模式

FileOutputStream(String path,boolean append)

FileOutputStream(File file,boolean append)

当第二个参数传入true时，文件流为追加模式，即:指定的文件若存在，则原有数据保留，新写入的数据会被顺序的追加到文件中

缓冲流

java.io.BufferedOutputStream和BufferedInputStream.

缓冲流是一对高级流,作用是提高读写数据的效率.

缓冲流内部有一个字节数组,默认长度是8K.缓冲流读写数据时一定是将数据的读写方式转换为块读写来保证读写效率.

关闭流时只需要关闭高级流即可，它会自动关闭它连接的流

缓冲输出流写出数据时的缓冲区问题

通过缓冲流写出的数据会被临时存入缓冲流内部的字节数组,直到数组存满数据才会真实写出一次

缓冲流的flush方法用于强制将缓冲区中已经缓存的数据一次性写出。

注:该方法实际上实在字节输出流的超类OutputStream上定义的，并非只有缓冲

输出流有这个方法。但是实际上只有缓冲输出流的该方法有实际意义，其他的流实现

该方法的目的仅仅是为了在流连接过程中传递flush动作给缓冲输出流。

对象流

java.io.ObjectOutputStream和ObjectInputSteam

对象流是一对高级流，在流连接中的作用是进行对象的序列化与反序列化。

对象序列化:将一个java对象按照其结构转换为一组字节的过程

对象反序列化:将一组字节还原为java对象(前提是这组字节是一个对象序列化得到的字节)

Object readObject()
            该方法会进行对象的反序列化，如果对象流通过其连接的流读取的字节分析并非
            是一个java对象时，会抛出异常:ClassNotFoundException

需要进行序列化的类必须实现接口:java.io.Serializable 实现序列化接口后最好主动定义序列化版本号这个常量。这样一来对象序列化时就不会根据类的结构生成一个版本号,而是使用该固定值。那么反序列化时，只要还原的对象和当前类的版本号一致就可以进行还原。

transient关键字可以修饰属性，用于在进行对象序列化时忽略不必要的属性，达到对象瘦身的目的

字符流

java将流按照读写单位划分为字节流与字符流.

java.io.InputStream和OutputStream是所有字节流的超类

而java.io.Reader和Writer则是所有字符流的超类,它们和字节流的超类是平级关系.

Reader和Writer是两个抽象类,里面规定了所有字符流都必须具备的读写字符的相关方法.

字符流最小读写单位为字符(char),但是底层实际还是读写字节,只是字符与字节的转换工作由字符流完成.

转换流

java.io.InputStreamReader和OutputStreamWriter

它们是字符流非常常用的一对实现类同时也是一对高级流,实际开发中我们不直接操作它们,但是它们在流连接中是非常重要的一环.

转换流的意义:

实际开发中我们还有功能更好用的字符高级流.但是其他的字符高级流都有一个共通点:不能直接连接在字节流上.而实际操作设备的流都是低级流同时也都是字节流.因此不能直接在流连接中串联起来.转换流是一对可以连接在字节流上的字符流,其他的高级字符流可以连接在转换流上.在流连接中起到"转换器"的作用(负责字符与字节的实际转换)