java io

Java 流在处理上分为字符流和字节流。字符流处理的单元为 2 个字节的 Unicode 字符,分别操作字符、字符数组或字符串,而字节流处理单元为 1 个字节,操作字节和字节数组。

Java 内用 Unicode 编码存储字符,字符流处理类负责将外部的其他编码的字符流和 java 内 Unicode 字符流之间的转换。而类 InputStreamReader 和 OutputStreamWriter 处理字符流和字节流的转换。字符流(一次可以处理一个缓冲区)一次操作比字节流(一次一个字节)效率高。 

 

( 一 )以字节为导向的 stream------InputStream/OutputStream

InputStream 和 OutputStream 是两个 abstact 类,对于字节为导向的 stream 都扩展这两个鸡肋(基类 ^_^ ) ;

1、 InputStream

 

42134.gif 

1.1

ByteArrayInputStream -- 把内存中的一个缓冲区作为 InputStream 使用 .

construct---

(A)ByteArrayInputStream(byte[]) 创建一个新字节数组输入流( ByteArrayInputStream ),它从指定字节数组中读取数据( 使用 byte 作为其缓冲区数组)

(B)---ByteArrayInputStream(byte[], int, int) 创建一个新字节数组输入流,它从指定字节数组中读取数据。

---mark:: 该字节数组未被复制。

1.2

StringBufferInputStream -- 把一个 String 对象作为 InputStream .

construct---  

StringBufferInputStream(String) 据指定串创建一个读取数据的输入流串。

 

注释:不推荐使用 StringBufferInputStream 方法。 此类不能将字符正确的转换为字节。

同 JDK 1.1 版中的类似,从一个串创建一个流的最佳方法是采用 StringReader 类。

1.3

FileInputStream -- 把一个文件作为 InputStream ,实现对文件的读取操作

construct---

(A)FileInputStream(File name) 创建一个输入文件流,从指定的 File 对象读取数据。

(B)FileInputStream(FileDescriptor) 创建一个输入文件流,从指定的文件描述器读取数据。

(C)-FileInputStream(String  name) 创建一个输入文件流,从指定名称的文件读取数据。

method ---- read() 从当前输入流中读取一字节数据。

read(byte[]) 将当前输入流中 b.length 个字节数据读到一个字节数组中。

read(byte[], int, int) 将输入流中 len 个字节数据读入一个字节数组中。

1.4

PipedInputStream :实现了 pipe 的概念,主要在线程中使用 . 管道输入流是指一个通讯管道的接收端。

一个线程通过管道输出流发送数据,而另一个线程通过管道输入流读取数据,这样可实现两个线程间的通讯。

construct---

PipedInputStream() 创建一个管道输入流,它还未与一个管道输出流连接。

PipedInputStream(PipedOutputStream) 创建一个管道输入流 , 它已连接到一个管道输出流。

1.5

SequenceInputStream :把多个 InputStream 合并为一个 InputStream . “序列输入流”类允许应用程序把几个输入流连续地合并起来,

并且使它们像单个输入流一样出现。每个输入流依次被读取,直到到达该流的末尾。

然后“序列输入流”类关闭这个流并自动地切换到下一个输入流。

construct---

SequenceInputStream(Enumeration) 创建一个新的序列输入流,并用指定的输入流的枚举值初始化它。

SequenceInputStream(InputStream, InputStream) 创建一个新的序列输入流,初始化为首先 读输入流 s1, 然后读输入流 s2 。

 

2、 OutputSteam

 

42135.gif 
2.1

ByteArrayOutputStream : 把信息存入内存中的一个缓冲区中 . 该类实现一个以字节数组形式写入数据的输出流。

当数据写入缓冲区时,它自动扩大。用 toByteArray() 和 toString() 能检索数据。

constructor

(A)--- ByteArrayOutputStream() 创建一个新的字节数组输出流。

(B)--- ByteArrayOutputStream() 创建一个新的字节数组输出流。

(C)--- ByteArrayOutputStream(int) 创建一个新的字节数组输出流,并带有指定大小字节的缓冲区容量。

toString(String) 根据指定字符编码将缓冲区内容转换为字符串,并将字节转换为字符。

write(byte[], int, int) 将指定字节数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入该字节数组输出流。

write(int) 将指定字节写入该字节数组输出流。

writeTo(OutputStream) 用 out.write(buf, 0, count) 调用输出流的写方法将该字节数组输出流的全部内容写入指定的输出流参数。

2.2  

FileOutputStream: 文件输出流是向 File 或 FileDescriptor 输出数据的一个输出流。

constructor

(A)FileOutputStream(File  name) 创建一个文件输出流,向指定的 File 对象输出数据。

(B)FileOutputStream(FileDescriptor) 创建一个文件输出流,向指定的文件描述器输出数据。

(C)FileOutputStream(String  name) 创建一个文件输出流,向指定名称的文件输出数据。

(D)FileOutputStream(String, boolean) 用指定系统的文件名,创建一个输出文件。

2.3

PipedOutputStream: 管道输出流是指一个通讯管道的发送端。 一个线程通过管道输出流发送数据,

而另一个线程通过管道输入流读取数据,这样可实现两个线程间的通讯。

constructor

(A)PipedOutputStream() 创建一个管道输出流,它还未与一个管道输入流连接。

(B)PipedOutputStream(PipedInputStream) 创建一个管道输出流,它已连接到一个管道输入流。

 

( 二 )以字符为导向的 stream Reader/Writer

以 Unicode 字符为导向的 stream ,表示以 Unicode 字符为单位从 stream 中读取或往 stream 中写入信息。

Reader/Writer 为 abstact 类

以 Unicode 字符为导向的 stream 包括下面几种类型:

1. Reader

 

42136.gif 

1.1

  CharArrayReader :与 ByteArrayInputStream 对应此类实现一个可用作字符输入流的字符缓冲区

constructor

CharArrayReader(char[]) 用指定字符数组创建一个 CharArrayReader 。

CharArrayReader(char[], int, int) 用指定字符数组创建一个 CharArrayReader

1.2

StringReader : 与 StringBufferInputStream 对应其源为一个字符串的字符流。

StringReader(String) 创建一新的串读取者。

1.3

FileReader : 与 FileInputStream 对应

1.4

PipedReader :与 PipedInputStream 对应

 

2.  Writer

 42137.gif

2.1    CharArrayWrite : 与 ByteArrayOutputStream 对应

2.2   StringWrite :无与之对应的以字节为导向的 stream

2.3  FileWrite : 与 FileOutputStream 对应

2.4  PipedWrite :与 PipedOutputStream 对应

 

3、两种不同导向的 stream 之间的转换  

3.1

InputStreamReader 和 OutputStreamReader :

把一个以字节为导向的 stream 转换成一个以字符为导向的 stream 。

InputStreamReader 类是从字节流到字符流的桥梁:它读入字节,并根据指定的编码方式,将之转换为字符流。

使用的编码方式可能由名称指定,或平台可接受的缺省编码方式。

InputStreamReader 的 read() 方法之一的每次调用,可能促使从基本字节输入流中读取一个或多个字节。

为了达到更高效率,考虑用 BufferedReader 封装 InputStreamReader ,

BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

例如: // 实现从键盘输入一个整数

[java]  view plain copy
  1. String s = null;             
  2. InputStreamReader re = new InputStreamReader(System.in);  
  3.               BufferedReader br = new BufferedReader(re);  
  4.               try {  
  5.               s = br.readLine();  
  6.               System.out.println("s= " + Integer.parseInt(s));  
  7.               br.close();  
  8.               }  
  9.               catch (IOException e)  
  10.               {  
  11.               e.printStackTrace();  
  12.               }  
  13.               catch (NumberFormatException e)// 当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型,但该字符串不能转换为适当格式时,抛出该异常。  
  14.               {  
  15.               System.out.println(" 输入的不是数字 ");  
  16.               }  

 

InputStreamReader(InputStream) 用缺省的字符编码方式,创建一个 InputStreamReader 。

InputStreamReader(InputStream, String) 用已命名的字符编码方式,创建一个 InputStreamReader 。

 

OutputStreamWriter 将多个字符写入到一个输出流,根据指定的字符编码将多个字符转换为字节。

每个 OutputStreamWriter 合并它自己的 CharToByteConverter, 因而是从字符流到字节流的桥梁。

 

(三)Java IO 的一般使用原则 :  

一、按数据来源(去向)分类:

1 、是文件: FileInputStream, FileOutputStream, ( 字节流 )FileReader, FileWriter( 字符 )

2 、是 byte[] : ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream( 字节流 )

3 、是 Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter( 字符流 )

4 、是 String: StringBufferInputStream, StringBufferOuputStream ( 字节流 )StringReader, StringWriter( 字符流 )

5 、网络数据流: InputStream, OutputStream,( 字节流 ) Reader, Writer( 字符流 )

二、按是否格式化输出分:

1 、要格式化输出: PrintStream, PrintWriter

三、按是否要缓冲分:

1 、要缓冲: BufferedInputStream, BufferedOutputStream,( 字节流 ) BufferedReader, BufferedWriter( 字符流 )

四、按数据格式分:

1 、二进制格式(只要不能确定是纯文本的) : InputStream, OutputStream 及其所有带 Stream 结束的子类

2 、纯文本格式(含纯英文与汉字或其他编码方式); Reader, Writer 及其所有带 Reader, Writer 的子类

五、按输入输出分:

1 、输入: Reader, InputStream 类型的子类

2 、输出: Writer, OutputStream 类型的子类

六、特殊需要:

1 、从 Stream 到 Reader,Writer 的转换类: InputStreamReader, OutputStreamWriter

2 、对象输入输出: ObjectInputStream, ObjectOutputStream

3 、进程间通信: PipeInputStream, PipeOutputStream, PipeReader, PipeWriter

4 、合并输入: SequenceInputStream

5 、更特殊的需要: PushbackInputStream, PushbackReader, LineNumberInputStream, LineNumberReader

决定使用哪个类以及它的构造进程的一般准则如下(不考虑特殊需要):

首先,考虑最原始的数据格式是什么: 原则四

第二,是输入还是输出:原则五

第三,是否需要转换流:原则六第 1 点

第四,数据来源(去向)是什么:原则一

第五,是否要缓冲:原则三 (特别注明:一定要注意的是 readLine() 是否有定义,有什么比 read, write 更特殊的输入或输出方法)

第六,是否要格式化输出:原则二

 

转载自:http://blog.youkuaiyun.com/ilibaba/article/details/3955799

<think>好的,我现在需要处理用户关于Java IO的问题。用户希望了解Java IO的概念或者解决相关问题,特别是询问教程和故障排除的方法。首先,我得回顾一下Java IO的基础知识,确保自己理解正确,然后组织回答的结构。 首先,Java IO主要涉及输入输出流,用于处理数据的读写。核心包是java.io,里面有很多类,比如File、InputStream、OutputStream、Reader、Writer等。用户可能需要知道这些类的层次结构和使用方法。 接下来,常见的IO操作包括文件读写、网络通信、序列化等。比如,FileInputStream和FileOutputStream用于字节流,而FileReader和FileWriter用于字符流。缓冲流(BufferedInputStream等)可以提高效率,这部分应该提到。 然后,异常处理是Java IO中很重要的一部分,比如IOException,需要正确处理try-with-resources来自动关闭流,避免资源泄漏。这部分用户可能在故障排除时会遇到问题,比如未正确关闭流导致文件锁定或资源耗尽。 关于教程,Oracle的官方文档是权威资源,应该引用。比如引用[3]提到了JSP的信息,但用户需要的是IO的教程,可能需要检查是否有其他引用相关。不过用户给出的引用中,引用[1]是关于JDK 7的故障排除工具,可能和调试IO问题相关,比如使用jdb进行调试。引用[5]提到字节码信息,可能和IO关系不大,但故障排除时可能需要查看异常堆栈,这可能涉及字节码或类加载的问题。 对于故障排除,常见问题包括文件路径错误、权限问题、字符编码不一致导致的乱码,或者流未正确关闭。比如,文件找不到可能是因为相对路径的当前工作目录与预期不符,或者文件被其他进程占用。这时候需要检查路径是否正确,是否有读取权限,使用绝对路径测试,或者使用工具如Process Explorer查看文件句柄。 此外,NIO(New IO)在Java 1.4引入,提供了非阻塞IO和通道等高效处理方式,用户可能也需要了解NIO和传统IO的区别,比如使用Channel和Buffer的方式,或者使用Files类简化操作。 在组织回答时,需要分步骤讲解,比如先介绍核心概念,然后常见操作,接着是故障排除技巧,最后提供学习资源和相关工具。同时,生成的问题要围绕Java IO的进一步学习,比如NIO、性能优化、常见异常处理等。 需要确保回答中的LaTeX格式正确,比如类名和方法名可能需要用代码块,而数学表达式则用$...$。例如,文件路径的转义可能需要讨论,比如在字符串中使用反斜杠需要转义,写成`"C:\\\\path\\\\to\\\\file"`,但这里可能不需要数学表达式,所以可能不需要用到LaTeX的公式部分。 检查用户提供的引用,是否有与IO相关的资源。引用[4]是关于安卓USB驱动的,可能不相关。引用[2]关于反射,可能也不直接相关,但故障排除时可能会用到反射来检查类路径或资源加载,这可能间接相关,但可能不需要特别提到。 总结回答结构: 1. Java IO核心概念:流、字节流与字符流、缓冲流、NIO。 2. 常见操作:文件读写示例代码。 3. 故障排除:常见问题及解决方法,如路径、权限、编码、资源泄漏。 4. 学习资源:官方教程、工具(如jdb)。 5. 相关问题:如何选择IO和NIO,处理大文件,字符编码问题,关闭资源方法,常见异常处理。 需要确保回答中的引用正确,比如引用[1]关于JDK工具,可能在故障排除时使用jdb或者jstack等工具分析问题,可以提到。引用[3]的链接虽然是JSP,但Oracle的Java EE教程可能包含IO相关内容,需要检查链接是否有效,但用户提供的链接可能已失效,需要注意。不过用户给出的引用可能有误,比如引用[3]的网址是javaee.github.io,可能是正确的,但需要确认是否有IO相关部分。 最后,代码示例需要正确,比如使用try-with-resources来读取文件,展示正确的异常处理方式。同时,确保所有技术术语准确,例如InputStreamReader处理字符编码,BufferedReader提高读取效率。 可能的问题点:用户提供的引用中是否有直接关于Java IO的内容?引用[1]提到JDK工具,可以用于调试IO问题,比如使用jdb调试应用程序,或者在出现IO异常时分析线程状态。引用[5]关于字节码信息,可能与IO问题关系不大,但类加载时找不到资源文件可能会涉及,需要看具体情况。 因此,在故障排除部分,可以建议使用JDK工具如jstack检查是否有线程阻塞在IO操作,或者使用jdb进行调试,引用[1]。同时,处理资源泄漏时,可以使用try-with-resources来自动关闭流,这是Java 7的特性,可能需要提到。 综上所述,回答的结构应该是先介绍核心概念,然后示例代码,接着故障排除步骤,引用相关资源,最后生成相关问题。</think>### Java IO 概念与问题排查指南 #### 一、核心概念 Java IO(输入输出)用于处理数据读写,核心包为 `java.io`,主要分为两类: 1. **字节流**:处理二进制数据,基类为 `InputStream` 和 `OutputStream`,例如 `FileInputStream` 和 `BufferedOutputStream`。 2. **字符流**:处理文本数据,基类为 `Reader` 和 `Writer`,例如 `FileReader` 和 `BufferedWriter`。 3. **NIO(New IO)**:Java 1.4 引入,通过 `Channel` 和 `Buffer` 实现高效非阻塞操作,例如 `Files.readAllLines()`[^1]。 #### 二、常见操作示例 1. **文件读取(字符流)**: ```java try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("test.txt"))) { String line; while ((line = reader.readLine()) != null) { System.out.println(line); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } ``` 2. **文件写入(字节流)**: ```java try (OutputStream out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("output.dat"))) { out.write("Hello".getBytes()); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } ``` #### 三、故障排查技巧 1. **文件路径问题** - 使用绝对路径或检查工作目录:`System.getProperty("user.dir")`。 - 路径分隔符兼容性:使用 `File.separator` 替代硬编码的 `/` 或 `\`。 2. **权限与资源占用** - 确认文件可读/写:`file.canRead()` 和 `file.canWrite()`。 - 确保流正确关闭:使用 **try-with-resources**(Java 7+)避免资源泄漏。 3. **字符编码问题** - 指定编码格式:例如 `new InputStreamReader(new FileInputStream("file.txt"), StandardCharsets.UTF_8)`。 4. **调试工具** - 使用 `jdb`(Java Debugger)追踪 IO 异常堆栈[^1]。 - 通过 `jstack` 分析线程阻塞(如网络 IO 超时)。 #### 四、学习资源 1. **官方教程** - [Oracle Java IO 教程](https://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/io/)(涵盖基础与 NIO)。 2. **进阶内容** - Java NIO.2(Java 7+)的 `Path` 和 `Files` 类[^3]。
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