10. IO框架

它的挑战是来自于要覆盖所有的可能性,不仅存在各种I/O源端还有想要和它通信的接收端(文件/控制台/网络链接),而且还需要以不同的方式与它们进行通信(顺序/随机存取/缓存/字符/行/字等等)

一.IO简介:

数据流是一组有序,有起点和终点的字节的数据序列,包括输入流和输出流;

流序列中的数据既可以是未经加工的原始二进制数据,也可以是经过编码处理后符合某种格式规定的特定数据,因此Java中的流分为两种:

1.字节流

最小的数据单元是字节;

2.字符流

最小的数据单元是字符;java中字符是Unicode编码,一个字符占两个字节;

3.Java.Io包的5类1接口

File、OutputStream、InputStream、Writer、Reader、Serializable接口;

Java I/O主要包括如下3层次:

二.字节流的学习

以内存的角度来定义是 读入 写出

装饰者模式来实现IO操作:

public static File file;
public static void main(String[] args) {
    file=new File("D:/Workspace/CDemo/app/src/testtxt/ioStreamTest.txt");
    outputSteamTest();
    inputSteamTest();
}
public static void outputSteamTest(){
    DataOutputStream out;
    try {
        //装饰者模式
        out = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file)));
        out.writeByte(80);
        out.writeShort(5);
        out.writeInt(0);
        out.writeLong(1000L);
        out.writeFloat(0.02f);
        out.writeDouble(0.45d);
        out.writeBoolean(true);
        out.writeChar('n');
        out.close();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
public static void inputSteamTest(){
    DataInputStream in;
    try {
        in = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(file)));
        //读取时要与写的顺序一一对应
        byte mByte = in.readByte();
        short aShort = in.readShort();
        int anInt = in.readInt();
        long aLong = in.readLong();
        float aFloat = in.readFloat();
        double aDouble = in.readDouble();
        boolean bool = in.readBoolean();
        char aChar = in.readChar();
        System.out.println("bool :" +bool +" ,\nmByte :" +mByte +" ,\naShort :" +aShort
                +" ,\nanInt :" +anInt +" ,\naLong :" +aLong +" ,\naChar :" +aChar
                +" ,\naDouble :" +aDouble +" ,\naFloat :" +aFloat);
        in.close();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
运行结果
bool :true ,
mByte :80 ,
aShort :5 ,
anInt :0 ,
aLong :1000 ,
aChar :n ,
aDouble :0.45 ,
aFloat :0.02

为向文件中写入数据,首先需创建一个FileOutputStream,然后为提升访问效率,可将它发送给具备缓存功能的ButteredOutput-Stream,而为了实现与机器类型无关的java基本类型数据的输出,可将缓存的流传递给DataOutputStream,从上面的关系,我们可看到,其根本目的都是为outputSteam添加额外的功能。

OutputStream -> FileOutputStream/FilterOutputStream ->DataOutputStream->bufffferedOutputStream

FilterOutputStream

应先掌握FilterOutputStream,以及FileOutputStream,这两个类是基类,从继承关系不难发现它们都是对abstract类OutputStream的拓展,是它的子类,然而伴随对stream流的功能的拓展,所以就出现了DataOutputstream,(将java中的基础数据类型写入数据字节输出流中,保存在存储介质中、然后可用DataOutputStream从存储介质中读取到程序中还原成java基础类型),DataOutputstream,FilterOutputStream三个类的关系的这种设计使用了装饰器模式;

BufferedOutputStream

为了提升Stream的执行效率,出现了bufferedOutputStream,它在本地添加了一个缓存数组,在使用它之前,每次从磁盘读入数据时,都是需要访问多少byte数据就向磁盘中读多少个byte的数据，而出现bufferedOutputSteam之后，策略就改了,会先读取整个缓存空间相应大小的数据，这样就从磁盘读取了一块比较大的数据，然后缓存起来,从而减少了对磁盘的访问的次数,提升了性能。

三.字符流的学习

Writer -> FilterWriter -> BufferedWriter ->OutputStreamWriter ->FileWriter ->其他 字符有一个readline();

1个字符 = 两个字节, "中文" 1个字符 = 1个字节 "英文" 编码格式 UTF-8 或 GBK格式

    public static void writerAndStream(){ //写出
        try {
            BufferedWriter bfw=new BufferedWriter(
//                    new FileWriter(file));//使用它替代下面代码
                    new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file),"GBK"));
            bfw.write("我爱你中国");
            bfw.flush();
            bfw.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void readerAndStream(){//读入
        try {
            BufferedReader bfr = new BufferedReader(
//                    new FileReader(file)); //使用它替代下面代码
                   new InputStreamReader(new FileInputStream(file),"GBK"));
            String result = bfr.readLine();
            bfr.close();
            System.out.println("readerAndStream--result"+result);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
//输出数据
readerAndStream--result我爱你中国

面试题:

1.如果只用FileOutputStream fos=new FileOutputStream("D:/text.txt");不是也能输出到"d"/text.txt"吗,

为啥要用其 他两个呢能起到什么作用?

FileOutputStream: 字节流,它是一个字节一个字节的向外发送数据;

OutputStreamWriter:字符流,它是一个字符一个字符的向外送数据; 区别为用字符流可以使中文不乱码;

2.为何使用Buffer缓冲区?

使用Buffer缓冲区可以减少硬盘读取次数, 保护了硬盘;

四.RandomAccessFile

1. 为什么有RandomAccessFile

多线程中分段下载

1. 即可读也可写

RandomAccessFile不属于InputStream 和 OutputStream类系 它是一个独立的类,这里包含读写两种操作;

构造方法 RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(File file,String mode);

其中参数mode的值可选 "r": 可读, "w": 可写, "rw": 可读可写;

1. 重要的成员方法

seek(int index); 可将指针移动到某个位置开始读写;

setLength(long len);给写入文件预留空间;

五.FileChannel

FileChannel配合者ByteBuffer,将读写的数据缓存到内存中,然后以批量/缓存的方式read/weite,省去非批量操作时的重复中间操作,操纵大文件时可显著提高效率;

六.Files的常用方法有哪些

1. Files.exists()：检测文件路径是否存在。

2. Files.createFile()：创建文件。

3. Files.createDirectory()：创建文件夹。

4. Files.delete()：删除一个文件或目录。

5. Files.copy()：复制文件。

6. Files.move()：移动文件。

7. Files.size()：查看文件个数。

8. Files.read()：读取文件。

9. Files.write()：写入文件