java IO流总结篇（二）

最新推荐文章于 2022-05-31 09:19:01 发布

原创最新推荐文章于 2022-05-31 09:19:01 发布 · 1.4k 阅读

64 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#java #io流 #字符流

________JavaSE 专栏收录该内容

17 篇文章

订阅专栏

本文深入探讨Java IO流体系中的字节流、字符流及其转换流等核心概念，并通过实例展示了如何利用IO流进行文件复制及编码转换。

/**
*@author StormMaybin
*Date 2016-07-29
*/

总有人要赢的，那个人为什么不能是我？

继续昨天的IO流总结，今天是第二篇，在上一篇说会分为两篇来总结IO，可是今天看了看，貌似还有一些知识点没复习到，所以会增加一篇，另外以后还会不定时的分享一些其他知识点总结，温故而知新嘛，哈哈，废话不多说了，开始吧！

上一篇是从字符流开始的，这一篇我们来看看字节流，转换流和一些小的知识点，以及字节流的运用（复制MP3文件或者图片）！

基本概念

和字符流一样，字节流也有两个抽象类作为其他类的父类，一个是输出字节流InputStream，另外一个就是OutputStream。其他类都是这两个类的拓展！

InputStream
- InputStream 是所有的输入字节流的父类，它是一个抽象类。
- ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三种基本的介质流，它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。
- ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子类都是装饰流（装饰器模式的主角）。
OutputStream
- OutputStream 是所有的输出字节流的父类，它是一个抽象类。
- yteArrayOutputStream、FileOutputStream 是两种基本的介质流，它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据。
- ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子类都是装饰流。
字节输入流和输出流的对应
- 图中蓝色的为主要的对应部分，红色的部分就是不对应部分。紫色的虚线部分代表这些流一般要搭配使用。从上面的图中可以看出Java IO 中的字节流是极其对称的。“存在及合理”我们看看这些字节流中不太对称的几个类吧！
- LineNumberInputStream 主要完成从流中读取数据时，会得到相应的行号，至于什么时候分行、在哪里分行是由改类主动确定的，并不是在原始中有这样一个行号。在输出部分没有对应的部分，我们完全可以自己建立一个LineNumberOutputStream，在最初写入时会有一个基准的行号，以后每次遇到换行时会在下一行添加一个行号，看起来也是可以的。好像更不入流了。
- PushbackInputStream 的功能是查看最后一个字节，不满意就放入缓冲区。主要用在编译器的语法、词法分析部分。输出部分的BufferedOutputStream 几乎实现相近的功能。
- StringBufferInputStream 已经被Deprecated，本身就不应该出现在InputStream 部分，主要因为String 应该属于字符流的范围。已经被废弃了，当然输出部分也没有必要需要它了！还允许它存在只是为了保持版本的向下兼容而已。
- SequenceInputStream 可以认为是一个工具类，将两个或者多个输入流当成一个输入流依次读取。完全可以从IO 包中去除，还完全不影响IO 包的结构，却让其更“纯洁”――纯洁的Decorator 模式。
- PrintStream 也可以认为是一个辅助工具。主要可以向其他输出流，或者FileInputStream 写入数据，本身内部实现还是带缓冲的。本质上是对其它流的综合运用的一个工具而已。一样可以踢出IO 包！System.out 和System.out 就是PrintStream 的实例！

小案例

字节流的概念就先看到这，下面我们先用一个小案例来引出今天的知识点（复制图片文件）

package com.stormma.FileStream;

import java.io.*;

/***
 * 复制 一个图片
 * 思路：
 * 1、字节读取流对象和图片文件进行关联
 * 2、用字节写入流创建一个图片文件，用于存储获取到的图片数据
 * 3、通过循环读写，完成数据的存储
 * 4、关闭资源
 * @author StormMaybin
 *
 */
public class CopyPic
{
    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args)
    {
        // TODO Auto-generated method stub
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try
        {
            fos = new FileOutputStream ("F:\\2.jpg");
            fis = new FileInputStream ("F:\\1.jpg");
            byte [] buf = new byte [1024];
            int len = 0;
            while ((len = fis.read(buf)) != -1)
            {
                fos.write(buf,0,len);
            }
        }
        catch (IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        finally
        {
            if (fis != null)
            {
                try
                {
                    fis.close();
                }
                catch (IOException e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (fos != null)
            {
                try
                {
                    fis.close();
                }
                catch (IOException e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

}

复制结果：
这里写图片描述
可以看到我们成功的复制了1.png这个图片资源！

自定义输入字节流缓冲区

package com.stormma.FileStream;
import java.io.*;
/***
 * 需求：
 * 自定义字节流的缓冲
 * @author StormMaybin
 *
 */
public class MyBufferedInputStream
{

    private InputStream in;
    private byte [] buf = new byte [1024];
    private int pos = 0;
    private int count = 0;
    public MyBufferedInputStream (InputStream in)
    {
        this.in = in;
    }
    public int myRead()
    {
        //通过in对象读取硬盘中的数据，存储到buf中去
        //如果是count=0，那么说明byte数组是空的，所以开始读取数据
        if (count == 0)
        {
            try
            {
                count = in.read(buf);
                //标记位
                pos = 0;
            }
            catch (Exception e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
            //通过下标找到数据
            byte b = buf [pos];
            //byte数组的个数递减
            count --;
            //移动标记位
            pos ++;
            /***
             * 至于这个为什么是返回b&255，原因很简单就是
             * 一个字节是8位，比如00000000 00000000 00000000 11111111
             * 这个转换成int类型是-1 ,这样会导致复制意外结束
             */
            return b&255;
        }
        //如果byte数组中还有数据继续往出取！
        else if (count > 0)
        {
            byte b = buf [pos];
            count --;
            pos ++;
            return b&255;
        }
        return -1;
    }
    //关闭流方法
    public void myClose()
    {
        try
        {
            in.close();
        }
        catch (Exception e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这样，就完成了输入字节流的自定义！

转换流

转换流的特点：
- 转换流是连接字节流和字符流的桥梁。
- 可对读取到的字节数据经过指定编码转换成字符。
- 可对读取到的字符数据经过指定编码转换成字节。
何时使用转换流？
- 当字节和字符之间有转换动作时。
- 流操作的数据需要编码或解码时。
具体的对象体现：
- InputStreamReader:字节到字符的桥梁。
- OutputStreamWriter:字符到字节的桥梁
我们来看看java API是怎么解释的

这里写图片描述

这样说起来很苍白，我们还是来用代码演示一下！

演示代码之前，先看一个小技巧

/**
 * 流操作的基本规律：
 * 1、明确源和目的
 *      --源：输入流：InputStream,Reader
 *      --目的：输出流：OutputStream,Writer
 * 2、操作的数据是否是纯文本
 *      --是纯文本：字符流
 *      --不是纯文本：字节流
 * 3、当体系明确之后，然后明确用哪个具体的对象
 *      通过设备来区分
 *      源设备：内存，磁盘，键盘
 *      目的设备：内存，硬盘，控制台
 */

现在我们来实现一个功能，把一个文件的内容输出到控制台上！

package com.stormma.FileStream;
import java.io.*;
/***
 1. 源：文件
 2. 目的：控制台
 3. 需求：把文件内容输出到控制台上
 4. @author StormMaybin
 5. 分析：
 6. 因为源是文本文件，那么选择使用Reader
 7. 目的是控制台，对应的对象是System.in,System.in操作字节流
 8. 但是为了操作更见方便，这样用转换流把字节流转换成字符流
 9. InputStreamReader isr =  new InputStreamReader(System.in);
 10. 然后看看是否要提高效率，如皋需要的话，那么就选择使用缓冲区
 11. BufferedReader bufr = new BufferedReader(isr);
 12. 合并为一句就是BufferedReader bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
 13. ***********
 14. 这里如果需要编码转换的话
 15. 可以用转换流进行编码格式转化
 16. 参数（String encoding）    
 */
public class FileStreamDemo2
{

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args)
    {
        // TODO Auto-generated method stub
        //创建读取和写入对象
        BufferedReader bufr = null;
        BufferedWriter bufw = null;
        try
        {
            /***
             * FileInputStream fis = new FileInputStream ("copy_bufwriter.txt");
             * InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);
             * BufferdeReader bufr = new BufferedReader(isr);
             * 
             */
            bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("copy_bufwriter.txt")));
            bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
        }
        catch (FileNotFoundException e)
        {
            System.out.println("找不到文件了");
        }
        String lines = null;
        try
        {
            while ((lines = bufr.readLine()) != null)
            {
                bufw.write(lines);
                bufw.newLine();
                bufw.flush();
            }
        }
        catch(IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        finally
        {
            if (bufr != null)
            {
                try
                {
                    bufr.close();
                }
                catch (IOException e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (bufw != null)
            {
                try
                {
                    bufw.close();
                }
                catch (IOException e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

运行结果：
这里写图片描述

现在问题又出来了，这怎么回事，打印结果里面怎么有乱码！其实很简单，源文件copy_bufwriter.txt这个的编码格式是utf-8，而在上面的代码中默认是gbk解码和编码的！编码：字符–>字节，解码：字节–>字符，既然源文件的编码格式是utf-8，那我们应该也用utf-8来编码和解码，不然肯定会产生乱码的！所以我们来修改一下源文件来解决这个问题！

package com.stormma.FileStream;
import java.io.*;
public class FileStreamDemo2
{

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args)
    {
        // TODO Auto-generated method stub
        BufferedReader bufr = null;
        BufferedWriter bufw = null;
        try
        {
            /***
             * FileInputStream fis = new FileInputStream ("copy_bufwriter.txt");
             * InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);
             * BufferdeReader bufr = new BufferedReader(isr);
             * 
             */
            bufr = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("copy_bufwriter.txt"),"utf-8"));
            bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out,"utf-8"));
        }
        catch (FileNotFoundException e)
        {
            System.out.println("找不到文件了");
        }
        catch (UnsupportedEncodingException e)
        {
            System.out.println("不支持这种编码格式");
        }

        String lines = null;
        try
        {
            while ((lines = bufr.readLine()) != null)
            {
                bufw.write(lines);
                bufw.newLine();
                bufw.flush();
            }
        }
        catch(IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        finally
        {
            if (bufr != null)
            {
                try
                {
                    bufr.close();
                }
                catch (IOException e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (bufw != null)
            {
                try
                {
                    bufw.close();
                }
                catch (IOException e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

这里写图片描述

现在上面那一行乱码中文注释解决了！

LineNumberReader

现在我们看一下LineNumberReader这个类！本来这个类应该是上一篇文章中的，但是由于疏忽，哈哈哈，我们先来看一下java API对LineNumbetReader的介绍吧

大致了解一下，下面我们自己来定义一个MyLineNumberReader类来实现LineNumberReader类的功能。

package com.stormma.FileReaderWriter;

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.Reader;

public class MyLineNumberReader
{

    private Reader r;
    private int lineNumber = 0;
    /***
     * @author StormMaybin
     * @param r
     */
    public MyLineNumberReader(Reader r)
    {
        this.r = r;
    }
    public String myReadLine()throws IOException
    {
        //标记行号
        lineNumber++;

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int ch = 0;
        //因为这里的read方法有可能会抛出异常
        //所以这个函数申明可抛出异常
        while ((ch = r.read()) != -1)
        {
            if (ch == '\r')
            {
                continue;
            }
            else if (ch == '\n')
            {
                return sb.toString();
            }
            else
            {
                sb.append((char)ch  );
            }
        }
        //避免丢失最后一行
        if (sb.length() != 0)
        {
            return sb.toString();
        }
        return null;
    }
    /***
     * myClose方法
     * 实现关闭流功能
     * @throws IOException
     */
    public void myClose()throws IOException
    {
        r.close();
    }
    public int getLineNumber()
    {
        return lineNumber;
    }
    public void setLineNumber(int lineNumber)
    {
        this.lineNumber = lineNumber;
    }
}
/***
 * 演示类
 * @author StormMaybin
 *
 */
class MyLineNumberReaderDemo 
{
    public static void main (String [] args)throws IOException
    {
        FileReader fr = new FileReader("copy_bufwriter.txt");
        MyLineNumberReader mbufr = new MyLineNumberReader(fr);
        mbufr.setLineNumber(100);
        String lines = null;
        while ((lines = mbufr.myReadLine()) != null)
        {
            System.out.println(mbufr.getLineNumber()+lines);
        }
        mbufr.myClose();
    }
}