输入输出应用编程——4

节点流

File 文件	字符流	字节流
File 文件	FileReader 、 FileWriter	FileInputStream 、 FileOutputStream
内存数组	CharArrayReader 、 CharArrayWriter	ByteArrayInputStream 、 ByteArrayOutp
内存字串	StringReader， StringWriter
管道	PipedReader 、 PipedWriter	PipedInputStream， PipedOutputStream

文件节点流

FileInputStream 和 FileOutputStream 是文件字节流，是一种节点流

文件字节输入流的构造方法：

• FileInputStream("文件名称")，如果文件不存在则FileNotFoundException
• FileInputStream(File)

文件字节输出流的构造方法 :

• FileOutputStream(“文件名称”) 如果文件不存在则新建文件，如果文件存在则覆盖文件内容
• FileOutputStream(String name文件名称, boolean append是否采用追加方式)

FileReader 和 FileWriter 类似

FileInputStream 和 FileOutputStream 两个类属于结点流，第一个类的源端和第二个类的目的端都是磁盘文件，它们的构造方法允许通过文件的路径名来构造相应的流。

如：

FileInputStream infile = new FileInputStream("myfile.dat");

FileOutputStream outfile = new FileOutputStream("results.dat");

要注意的是，构造 FileInputStream, 对应的文件必须存在并且是可读的，而构造 FileOutputStream 时，如输出文件已存在，则必须是可覆盖的 。

将 d 盘上的 TestFile.java 拷贝到 e 盘，并命名为 dd.txt

try(
	InputStream is = new FileInputStream("d:/TestFile.java");
	OutputStream os = new FileOutputStream("e:\\dd.txt");)
	{
		byte[] buffer = new byte[8192];
		int len = is.read(buffer);
		while (len > 0) {
			os.write(buffer, 0, len);
			len = is.read(buffer);
		}
	}catch(
	IOException e)
	{
		e.printStackTrace();
}

// 构造输出文件流时可以使用两种不同的方式
OutputStream os = new FileOutputStream("e:\\dd.txt");
// 如果文件不存在则自动创建；如 果文件存在则进行覆盖
OutputStream os=new FileOutputStream("e:\\dd.txt",true),
// 这里的boolean类型参数 表示是否采用追加的方式写入文件

内存数组节点

如果文本则使用 char[] ，如果二进制则使用 byte[]

构造器方法

• CharArrayReader(char[] buf)其中char[]就是数据的来源，也就是说Reader就是从char[]中读取数据
• CharArrayRead(char[] buf, int offset, int length)

CharArrayWriter 用于实现向一个字符数组中写入数据，这个数组可以自动调整大小

ByteArrayInputStream 、 ByteArrayOutputStream 和 CharArrayReader 以及 CharArrayWriter 类似，支持操作的内容不同而已，操作 byte[] 与 char[]

内存字串流

StringReader 用于从一个字串 String 中读取数据

String str = "亚洲说：‘我爱小黑’";
	StringReader sr = new StringReader(str);
	int cc;while((cc=sr.read())!=-1)
		System.out.print((char)cc);
	sr.close();

StringWriter 用于给一个 StringBuffer 中写入数据，实现一个可边长的字串

Scanner sc=new Scanner(System.in);try(
	StringWriter sw = new StringWriter();
	Writer fw = new FileWriter("c:/console.txt"))
	{
		String temp = sc.nextLine();
		while (!temp.equals("quit")) {
			if (temp != null && temp.trim().length() > 0)
				sw.write(temp + "\n");
			temp = sc.nextLine();
		}
		fw.write(sw.toString());
	}

总结

• 读写文件使用节点流FileInputStream/FileOutputStream和FileReader/FileWriter，如果操作文本 文件，建议使用FileReader/FileWriter，如果操作二进制文件建议使用 FileInputStream/FileOutputStream
• 需要建立缓冲区(建立临时文件的方式效率低),可以考虑使用内存节点，例如 CharArrayReader/CharArrayWriter、StringReader/StringWriter和 ByteArrayInputStream/ByteArrayOutputStream
• 如果需要一个二进制缓冲区可以使用ByteArrayInputStream/ByteArrayOutputStream，如果需要 一个字符缓存可以使用CharArrayReader/CharArrayWriter、StringReader/StringWriter
• 如果数据量不是特别大使用CharArrayReader/CharArrayWriter更为方便，如果数据量大而且可能 需要直接操作缓冲区则使用StringReader/StringWriter
• StringWriter中提供了方法getBuffer():StringBuffer

过滤流类型

过滤流就是在节点流的基础上附加功能

 

处理类型	字符流	字节流
缓存	BufferedReader 、 BufferedWriter	BufferedInputStream 、 BufferedOutputStream
过滤处理	FilterReader 、 FilterWriter	FilterInputStream 、 FilterOutputStream
桥接处理	InputStreamReader 、 OutputStreamWriter
对象序列化 处理		ObjectInputStream 、 ObjectOutputStream
数据转换		DataInputStream 、 DataOutputStream
行数统计	LineNumberReader	LineNumberInputStream
回滚处理	PushbackReader	PushbackInputStream
打印功能	PrintWriter	PrintStream

过滤流

就是 decorate 模式中的抽象装饰角色

FilterInputStream/FilterOutputStream 和 FilterReader/FilterWriter

所谓的过滤流实际上就是类似上面的加密处理，在输入之后（后置处理，被装饰对象先执行）或者输出之前（前置处理，先处理然后被装饰对象执行）进行一下额外的处理，最终实际操作是调用被装饰对象 的方法完成工作，依靠这种装饰模式实现在节点流的基础上附加额外功能 . 当然也允许多个过滤流嵌套从 而达到功能累加的目的

FilterInputStream 实际上就是一个装饰抽象角色

自定义流实现循环 13 加密 :

      读取数据不变 :FileReader---BufferedReader

      写出数据自定义过滤流 SecurityWriter(FilterWriter)

public class SecurityWriter extends FilterWriter {
		protected SecurityWriter(Writer out) {
			super(out);
		}

		public void write(int c) throws IOException {
			if (c >= 'a' && c <= 'z') {
				c = (c - 'a' + 13) % 26 + 'a';
			} else if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
				c = (c - 'A' + 13) % 26 + 'A';
			}
			super.write(c);
		}
	}

	public class SecurityReader extends FilterReader {
		protected SecurityReader(Reader in) {
			super(in);
		}

		public int read() throws IOException {
			int c = super.read();
			if (c >= 'a' && c <= 'z') {
				c = (c - 'a' + 13) % 26 + 'a';
			} else if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
				c = (c - 'A' + 13) % 26 + 'A';
			}
			return c;
		}
	}

桥接转换流

InputStreamReader 和 OutputStreamWriter 是 java.io 包中用于处理字符流的最基本的类，用来在字节流和字符流之间作为中介：从字节输入流读入字节，并按编码规范转换为字符；往字节输出流写字符时 先将字符按编码规范转换为字节。使用这两者进行字符处理时，在构造方法中应指定一定的平台规范， 以便把以字节方式表示的流转换为特定平台上的字符表示。

转换流可以在构造时指定其编码字符集

InputStreamReader 用于将一个 InputStream 类型的输入流自动转换为 Reader 字符流

OutputStreamWriter 用于将一个 Writer 字符输出流转换为 OutputStream 字节输出流

InputStreamReader构造器

• InputStreamReader(InputStream)
• InputStreamReader(InputStream, String)
• InputStreamReader(InputStream, Charset)
• InputStreamReader(InputStream, CharsetDecorder)

缓冲流

缓冲流是套接在响应的节点流之上，对续写的数据提供缓冲的功能，提高读写的效率，同时增加了一些新方法

以介质是硬盘为例，字节流和字符流的弊端：在每一次读写的时候，都会访问硬盘。 如果读写的频率比 较高的时候，其性能表现不佳。为了解决以上弊端，采用缓存流。

缓存流在读取的时候，会一次性读较多的数据到缓存中，以后每一次的读取，都是在缓存中访问，直到缓存中的数据读取完毕，再到硬盘中读取。

InputStream is = new FileInputStream("d:\\FileTest.java");
	long start = System.currentTimeMillis();
	int con = is.read();while(con!=-1)
	{
		System.out.write(con);
		con = is.read();
	}
	long end = System.currentTimeMillis();
	is.close();
	System.out.println("统计时间为:"+(end-start)+"ms");

构造方法

• BufferedReader(Reader)不定义缓存大小，默认8192
• BufferedReader(Reader in, int size)size为自定义缓冲区的大小
• BufferedWriter(Writer)
• BufferedWriter(Writer out, int size)size为自定义缓冲区的大小

• BufferedInputStream(InputStream)
• BufferedInputStream(InputStream in, int size)size为自定义缓冲区的大小
• BufferedOutputStream(OutputStream)
• BufferedOutputStream(OuputStream out, int size)size为自定义缓冲区的大小

缓冲输入流的方法

BuffedReader 提供了一个方法 readLine():String ，但是 BufferedInputStream 中并没有这个

• BufferedReader提供了readLine方法用于读取一行字符串，以\r或\n分割（换行符）

1. 如果读取内容为null，则表示读取到了流的末尾
2. readLine方法会自动剔除本行内容末尾的换行符

• BufferedWriter提供了newLine方法用于写入一个行分隔符

对于输出的缓冲流，写入的数据会先在内存中缓存，使用 flush 方法会使内存中的数据立即写出

数据流

DataInputStream 和 DataOutputStream 两个类创建的对象分别被称为数据输入流和数据输出流。这是很有用的两个流，它们允许程序按与机器无关的风格读写 Java 数据。所以比较适合于网络上的数据传 输。这两个流也是过滤器流，常以其它流如 InputStream 或 OutputStream 作为它们的输入或输出

DataInputStram 和 DataOutputStream 分别继承自 InputStream 和 OuputStream ，属于过滤流，需要分别套接在 InputStream 和 OutputStream 类型的节点流上

• 只有字节流，没有对应的字符流

DataInputStream 和 DataOutputStream 提供了可以存取与机器无关的 Java 原始类型数据的方法

DataInputSteram 和 DataOutputStream 构造方法为

• DataInputStream(InputStream)
• DataOutputStream(OutputStream)

打印流

PrintStream 和 PrintWriter 都属于输出流，分别针对字节和字符

PrintWriter 和 PrintStream 都提供了重载的 print 和 println 方法用于输出多种类型数据

print(Object):void

• 输出引用类型，实际上是调用对象的toString方法转换为String进行输出

public void println(Object x) {
		String s = String.valueOf(x);//调用String类中的静态方法将object类型的 数据转换为字符串
		synchronized (this) {
			print(s);
			newLine();//print('\n')
		}
	}
//String中的valueOf方法的定义
	public static String valueOf(Object obj) {
		return (obj == null) ? "null" : obj.toString();//如果输出对象非空，则调用对象的吗toString方法
	}

println 表示输出后自动换行

• PrintWriter和PrintStream的输出操作不会抛出异常，用户通过检测错误状态获取错误信息
• PrintWriter和PrintStream有自动的flush功能 textOut.flushBuffer();

PrintWriter(Writer)

PrintWriter(Writer out, boolean autoFlush) 自动刷新 ----println

PrintWriter(OutputStream out) //参数是一个字节流，但是不需要通过桥接处理 PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush) 

PrintStream(OutputStream)
 PrintStream(OutputStream out, boolean autoFlush)