1.1 Java流是什么?输入/输出流又是什么?
在 Java 中所有數據都是使用流讀寫的。流是一組有序的數據序列,將數據從一個地方帶到另一個地方。根據數據流向的不同,可以分為輸入(Input)流和輸出(Output)流兩種。
在學習輸入和輸出流之前,我們要明白為什么應用程序需要輸入和輸出流。例如,我們平時用的 Office 軟件,對于 Word、Excel 和 PPT 文件,我們需要打開文件并讀取這些文本,和編輯輸入一些文本,這都需要利用輸入和輸出的功能。在現實生活中,輸入和輸出的例子比比皆是。
在前面章節中,我們經常使用“System.out.println”方法,它就是一個輸出方法。后面我們會講述更多的方法,并通過大量的實例來展示它們的用法。
下面詳細介紹什么是輸入流和輸出流,以及 Java 中流的類型及每種類型的相關類。
什么是輸入/輸出流
Java 程序通過流來完成輸入/輸出,所有的輸入/輸出以流的形式處理。因此要了解 I/O 系統,首先要理解輸入/輸出流的概念。
輸入就是將數據從各種輸入設備(包括文件、鍵盤等)中讀取到內存中,輸出則正好相反,是將數據寫入到各種輸出設備(比如文件、顯示器、磁盤等)。例如鍵盤就是一個標準的輸入設備,而顯示器就是一個標準的輸出設備,但是文件既可以作為輸入設備,又可以作為輸出設備。
數據流是 Java 進行 I/O 操作的對象,它按照不同的標準可以分為不同的類別。
- 按照流的方向主要分為輸入流和輸出流兩大類。
- 數據流按照數據單位的不同分為字節流和字符流。
- 按照功能可以劃分為節點流和處理流。
數據流的處理只能按照數據序列的順序來進行,即前一個數據處理完之后才能處理后一個數據。數據流以輸入流的形式被程序獲取,再以輸出流的形式將數據輸出到其它設備。圖 1 為輸入流模式,圖 2 為輸出流模式。
IO流總覽
IO流分類
按照“流”的數據流向,可以將其化分為:輸入流和輸出流。
按照“流”中處理數據的單位,可以將其區分為:字節流和字符流。
在java中,字節是占1個Byte,即8位;而字符是占2個Byte,即16位。而且,需要注意的是,java的字節是有符號類型,而字符是無符號類型!
字節流的抽象基類:InputStream,OutputStream
字符流的抽象基類:Reader,Writer
由這四個類派生出來的子類名稱都是以其父類名作為子類名的后綴,如InputStream的子類FileInputStream,Reader的子類FileReader。
輸入流
Java 流相關的類都封裝在 java.io 包中,而且每個數據流都是一個對象。所有輸入流類都是 InputStream 抽象類(字節輸入流)和 Reader 抽象類(字符輸入流)的子類。其中 InputStream 類是字節輸入流的抽象類,是所有字節輸入流的父類,其層次結構如圖 3 所示。
InputStream 類中所有方法遇到錯誤時都會引發 IOException 異常。如下是該類中包含的常用方法。
InputStream 類常用方法
- int read():從輸入流讀入一個 8 字節的數據,將它轉換成一個 0~ 255 的整數,返回一個整數,如果遇到輸入流的結尾返回 -1
- int read(byte[] b):從輸入流讀取若干字節的數據保存到參數 b指定的字節數組中,返回的字節數表示讀取的字節數,如果遇到輸入流的結尾返回 -1
- int read(byte[] b,int off,int len):從輸入流讀取若干字節的數據保存到參數 b 指定的字節數組中,其中off 是指在數組中開始保存數據位置的起始下標,len 是指讀取字節的位數。返回的是實際讀取的字節數,如果遇到輸入流的結尾則返回 -1
- void close():關閉數據流,當完成對數據流的操作之后需要關閉數據流
- int available():返回可以從數據源讀取的數據流的位數。
- skip(long n):從輸入流跳過參數 n 指定的字節數目
- boolean markSupported():判斷輸入流是否可以重復讀取,如果可以就返回 true
- void mark(int readLimit):如果輸入流可以被重復讀取,從流的當前位置開始設置標記,readLimit指定可以設置標記的字節數
- void reset():使輸入流重新定位到剛才被標記的位置,這樣可以重新讀取標記過的數據
上述最后 3 個方法一般會結合在一起使用:
首先使用 markSupported() 判斷,如果可以重復讀取,
則使用 mark(int readLimit) 方法進行標記,
標記完成之后可以使用 read() 方法讀取標記范圍內的字節數,
最后使用 reset() 方法使輸入流重新定位到標記的位置,繼而完成重復讀取操作。
Java 中的字符是 Unicode 編碼,即雙字節的,而 InputerStream 是用來處理單字節的,在處理字符文本時不是很方便。這時可以使用 Java 的文本輸入流 Reader 類,該類是字符輸入流的抽象類,即所有字符輸入流的實現都是它的子類,該類的方法與 InputerSteam 類的方法類似,這里不再介紹。
輸出流
在 Java 中所有輸出流類都是 OutputStream 抽象類(字節輸出流)和 Writer 抽象類(字符輸出流)的子類。其中 OutputStream 類是字節輸出流的抽象類,是所有字節輸出流的父類,其層次結構如圖 4 所示。
OutputStream 類是所有字節輸出流的超類,用于以二進制的形式將數據寫入目標設備,該類是抽象類,不能被實例化。OutputStream 類提供了一系列跟數據輸出有關的方法,如下所示。
- int write(b):將指定字節的數據寫入到輸出流
- int write (byte[] b):將指定字節數組的內容寫入輸出流
- int write (byte[] b,int off,int len):將指定字節數組從 off 位置開始的 len
字節的內容寫入輸出流 - close():關閉數據流,當完成對數據流的操作之后需要關閉數據流
- flush():刷新輸出流,強行將緩沖區的內容寫入輸出流
總結
以上是生活随笔為你收集整理的1.1 Java流是什么?输入/输出流又是什么?的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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