黑马程序员-Java IO和装饰设计模式

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目录：
1. IO
2. 装饰设计模式

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1.IO
IO是Input和Output的缩写。指数据的输入和输出。Java IO指JVM与其它数据源进行数据交换的统称。

1.1 Java流体系

• 根据读取数据的方向分为：输入流、输出流
• 根据读取数据的单位分为：字节流、字符流
• 根据读取过程中是否会发生阻塞情况分为：阻塞IO、非阻塞IO

抽象类InputStream,OutputStream是I/O类层次结构的基础。
抽象类Reader,Writer是处理Unicode字符的单独的类层次结构。

1.2 Java IO的使用

（1）字节流：
下面的示例将使用文件字节流FileOutputStream，FileInputStream先把一条字符串写入到文件，然后再读取，打印到控制台。

    // 创建File对象
    File toSave = new File("IODemo1.txt");

    // 外层try块处理异常
    try {

        // 流体系的所有类和接口实现了Closeable接口，所以可以使用try-with-resources语句关闭资源
        try (OutputStream os = new FileOutputStream(toSave); InputStream is = new FileInputStream(toSave);) {

            // 首先写入字符串
            String line = "Java and Android";
            // 一次写入一个字节数组
            os.write(line.getBytes());
            // 刷新流
            os.flush();

            // 开始读取字符串
            // 获取该字节输入流可读取字节的长度
            int length = is.available();
            // 创建字节数组
            byte[] read = new byte[length];
            // 一次读取一个字节数组
            is.read(read);
            // 把字节数组解析成字符串
            String line2 = new String(read);
            // 打印到控制台
            System.out.println(line2);

        }

        } catch (Exception e) {
            // 处理异常
            System.out.println("" + e);
    }

字节流的使用注意事项：

• 对于非字符类文件只能使用字节流来读取；
• 流最后要调用close方法关闭，避免占用系统资源。

使用缓冲字节流

普通字节流在读取大文件时候效率较低，因为每个字节的读取和写入都会调用底层系统。下面使用带缓冲区的字节流来改进上面的示例。

    // 创建File对象
    File toSave = new File("IODemo2.txt");

    // 外层try块处理异常
    try {

        // 流体系的所有类和接口实现了Closeable接口，所以可以使用try-with-resources语句关闭资源
        try (
                // 创建缓冲字节输出流
                BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(toSave));
                // 创建缓冲字节输入流
                BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(toSave));) {

            // 首先写入字符串
            String line = "Java and Android";
            // 一次写入一个字节数组，写入1024次
            for (int i = 0; i < 50; i++) {
                bos.write(line.getBytes());
                bos.flush();
            }

            // 使用缓冲字节输入流读取字符串
            // 创建字节数组
            byte[] read = new byte[1024];
            // 读入数组的字节长度
            int len = 0;
            // 一次读取一个字节数组
            while ((len = bis.read(read)) != -1) {
                // 将本次字节数组转换为String
                String readline = new String(read, 0, len);
                // 打印字符串到控制台
                System.out.println(readline);
            }

        }

        // 处理异常
    } catch (Exception e) {
        System.out.println("" + e);
    }

（2）字符流

字符流用来读取文本类型的数据。下面是使用普通字符流复制一个文件。

    // 创建File对象
    File toRead = new File("IODemo2.txt");
    File toSave = new File("IODemo2_copy.txt");

    // 外层try块处理异常
    try {

        // 流体系的所有类和接口实现了Closeable接口，所以可以使用try-with-resources语句关闭资源
        try (
                // 创建字符输入流
                InputStreamReader ir = new InputStreamReader(new FileInputStream(toRead));
                // 创建字符输出流
            OutputStreamWriter ow = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(toSave));
        ) {

            // 创建字符数组
            char[] read = new char[1024];
            // 读入数组的字符长度
            int len = 0;
            // 一次读取一个字符数组
            while ((len = ir.read(read)) != -1) {
                // 写入该字符数组到字符输出流中
                ow.write(read, 0, len);
                // 刷新该流
                ow.flush();
            }

        }

    } catch (Exception e) {
        // 处理异常
        System.out.println("" + e);
    }

在字符流体系中，InputStreamReader和OutputStreamWriter是字符流通向字节流的桥梁。同时，FileReader和FileWriter分别是上面两个类的子类，所以可以这样改写上面的示例。

    // 创建字符输入流
    InputStreamReader bis = new InputStreamReader(new FileInputStream(toRead));
    // 创建字符输出流
    OutputStreamWriter bos = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(toSave));

    //上面的代码可以这样写
    InputStreamReader bis =new FileReader(toRead);
    OutputStreamWriter bos = new FileWriter(toSave);

使用缓冲字符流

使用缓冲字符流改写上面的示例：

    // 外层try块处理异常
    try {

        // 流体系的所有类和接口实现了Closeable接口，所以可以使用try-with-resources语句关闭资源
        try (
                // 创建缓冲字符输入流
                BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(toRead));
                // 创建缓冲字符输出流
                BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(toSave));) {

            // 读入的String
            String line = null;
            // 一次读取一行字符串
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                // 写入该字符串到输出流中
                bw.write(line, 0, line.length());
                // 刷新该流
                bw.flush();
            }

        }

    } catch (Exception e) {
        // 处理异常
        System.out.println("" + e);
    }

（3）打印流

打印流分为字节流、字符流。

• PrintStream,不会抛出IOException，可以启用自动刷新，当启用自动刷新后，在调用其中一个 println 方法，或写入一个换行符或字节 (‘\n’)时会自动调用flush方法。

• PrintWriter,打印流的文本输出流，在启用自动刷新后，只有在调用 println、format、printf 其中一个方法时才会自动刷新。

下面使用带有自动刷新的字节打印流打印字符串到文件：

    // 创建缓冲字节输出流
    BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("IODemo3.txt"));
    // 创建带有自动刷新的打印流
    PrintStream ps = new PrintStream(bos);
    // 打印字符串,println方法将自动调用flush方法刷新
    ps.println("Java and Android");
    // 关闭流
    ps.close();

（4）RandomAccessFile
任意读写流，可以对文件进行读和写，但是效率低。随机访问文件的行为类似存储在文件系统中的一个大型 byte 数组。读取和写入都需要一个类似指针的索引来引导和操作。

RandomAccessFile的构造方法如下：
RandomAccessFile（File file,String mode）；或者RandomAccessFile（String name,String mode）；其中第二个参数是指该任意读写流的工作模式，“r”是只读模式，“rw”是读和写模式，。