IO 類(lèi)圖

小帥最近在學(xué)Java的IO類(lèi)庫(kù)，這么多類(lèi)看得小帥人頭昏眼花，常常是學(xué)了這個(gè)類(lèi)，忘了那個(gè)類(lèi)，再過(guò)一陣子就全忘了。。。

每次用到的時(shí)候，小帥都要重新讀文檔，看代碼，如此循環(huán)，身心疲憊。

小帥沒(méi)辦法只好向好朋友小會(huì)求助：IO類(lèi)庫(kù)太復(fù)雜了，我毫無(wú)頭緒，能不能幫我梳理一下？

小會(huì)想了一下，說(shuō)道：總體來(lái)說(shuō)IO類(lèi)庫(kù)分為兩大類(lèi)：字節(jié)流和字符流，字節(jié)流是按字節(jié)讀取數(shù)據(jù)，字符流是按字符讀取數(shù)據(jù)。

小帥不解：所有的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中都是二進(jìn)制表示的，都用字節(jié)來(lái)讀取不就行了嗎？

為什么還要加個(gè)字符流，我用字節(jié)讀出來(lái)，再轉(zhuǎn)成字符不行嗎？

小會(huì)說(shuō)：Java中的字符都是用Unicode表示的，即對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)字，也就是碼點(diǎn)。

如果我們用二進(jìn)制的字節(jié)流讀出來(lái)是無(wú)法看懂的，我們需要用對(duì)應(yīng)的編碼格式(比如：UTF-8，UFT-16等)轉(zhuǎn)換成我們可讀的字符。

字符流就是專(zhuān)門(mén)用來(lái)讀寫(xiě)人們可讀的字符的，這樣會(huì)方便很多，一步到位，不用再手工轉(zhuǎn)換成字符了。

我把IO類(lèi)都放在一張圖里，這樣看上去就清爽了：

小帥：還是好多類(lèi)啊。。。小會(huì)：別急，我們往下看。

看個(gè)例子

我們看一下用字節(jié)流，把int數(shù)據(jù)1到9，寫(xiě)進(jìn)txt文件的例子：

FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("text.txt");DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(outputStream);

for(int i = 0; i < 10; i++) {

dataOutputStream.writeInt(i);

}

dataOutputStream.close();

text.txt文件內(nèi)容：

里面保存的都是二進(jìn)制數(shù)據(jù)，但是我們是用int的數(shù)據(jù)類(lèi)型寫(xiě)進(jìn)去的(dataOutputStream.writeInt(i);)，而不是以二進(jìn)制的格式寫(xiě)進(jìn)去的。

小帥疑惑：為什么要用 DataOutputStream寫(xiě)入int數(shù)據(jù)呢？

我直接用 FileOutputStream 不能寫(xiě)嗎？

DataOutputStream有什么作用呢？

小會(huì)微微一笑：如果不用DataOutputStream也可以，不過(guò)要自己拼成int數(shù)據(jù)類(lèi)型的格式，一個(gè)int類(lèi)型占四個(gè)字節(jié)。

比如1用二進(jìn)制表示就是 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001，用十六進(jìn)制表示就是 00 00 00 01。

我們?cè)囈幌掠?FileOutputStream 寫(xiě)入int數(shù)字 0,1,2：

FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("text.txt");

// int 0

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

// int 1

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

outputStream.write(1);

// int 2

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

outputStream.write(2);

outputStream.close();

寫(xiě)入結(jié)果：

如果用DataOutputStream 寫(xiě)就是：dataOutputStream.writeInt(0)，dataOutputStream.writeInt(1)，dataOutputStream.writeInt(2)，這樣是不簡(jiǎn)單很多呢？

小帥似乎有點(diǎn)懂了：我知道了，DataOutputStream 是對(duì) FileOutputStream 類(lèi)功能的增強(qiáng)，讓FileOutputStream 類(lèi)更加強(qiáng)大，起到了裝飾的作用。

小會(huì)開(kāi)心道：你說(shuō)到重點(diǎn)了，IO類(lèi)看似凌亂，其實(shí)有一個(gè)精巧的設(shè)計(jì)模式，貫穿其中，把這么多類(lèi)有序的組織起來(lái)了。

這個(gè)設(shè)計(jì)模式是理解IO類(lèi)的鑰匙，你知道是哪一個(gè)設(shè)計(jì)模式嗎？

裝飾者模式？小帥疑惑道。

裝飾者模式

是的，就是裝飾者模式，我以前寫(xiě)過(guò)一篇介紹裝飾者模式的文章，可以點(diǎn)開(kāi)看看：

裝飾模式--小美的生日蛋糕

。

裝飾者模式的類(lèi)圖：

OutputStream家族類(lèi)：

這里的FilterOutputStream類(lèi)就是裝飾模式中的抽象裝飾類(lèi)。

它的子類(lèi)BufferedOutputStream，DataOutputStream，PrintStream就是具體的裝飾類(lèi)，起到了功能增強(qiáng)的作用。

它們本身并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)寫(xiě)數(shù)據(jù)的功能。

看下FilterOutputStream的代碼：

寫(xiě)數(shù)據(jù)的功能是靠被修飾的類(lèi)實(shí)現(xiàn)的，這里的OutputStream out 是要從外面?zhèn)鬟M(jìn)來(lái)的：

DataOutputStream的writeInt方法實(shí)現(xiàn)了功能的增強(qiáng)，可以直接寫(xiě)int類(lèi)型的數(shù)據(jù)：

BufferedOutputStream類(lèi)實(shí)現(xiàn)了緩存的功能增強(qiáng)：

也就是說(shuō)裝飾類(lèi)是給主類(lèi)錦上添花，主類(lèi)是錦，裝飾類(lèi)是花，花不能代替錦，主要的功能還得靠“錦”實(shí)現(xiàn)的。

清晰起來(lái)了

同理我們來(lái)看看其他流：

InputStream家族類(lèi)：

Writer家族類(lèi)：

小帥一眼看出了問(wèn)題：奇怪，FilterWriter裝飾類(lèi)怎么沒(méi)有子類(lèi)呢？是不是Writer家族沒(méi)有用裝飾模式呢？

小會(huì)微微一笑：不是的，其實(shí)還是用了裝飾模式，只是實(shí)現(xiàn)的方式有點(diǎn)不一樣，例如OutputStreamWriter類(lèi)：

其實(shí)是對(duì)OutputStream類(lèi)的裝飾，換句話(huà)說(shuō)字符流的底層其實(shí)是調(diào)用了字節(jié)流。

這也很容易理解，因?yàn)橛?jì)算機(jī)只能處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)，本質(zhì)上還是通過(guò)字節(jié)流實(shí)現(xiàn)的。

Reader家族類(lèi)：

FilterReader充當(dāng)了抽象裝飾類(lèi)，PushbackReader是具體的裝飾類(lèi)。

同樣的InputStreamReader類(lèi)其實(shí)也實(shí)現(xiàn)了裝飾模式：

再看個(gè)例子

public static void main(String[] args) throws IOException {

try(BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("把酒問(wèn)月·故人賈淳令予問(wèn)之.txt")))) {

writer.write("青天有月來(lái)幾時(shí)？我今停杯一問(wèn)之。");

writer.newLine();

writer.write("人攀明月不可得，月行卻與人相隨。");

writer.newLine();

writer.write("皎如飛鏡臨丹闕，綠煙滅盡清輝發(fā)。");

writer.newLine();

writer.write("但見(jiàn)宵從海上來(lái)，寧知曉向云間沒(méi)。");

writer.newLine();

writer.write("白兔搗藥秋復(fù)春，嫦娥孤棲與誰(shuí)鄰。");

writer.newLine();

writer.write("今人不見(jiàn)古時(shí)月，今月曾經(jīng)照古人。");

writer.newLine();

writer.write("古人今人若流水，共看明月皆如此。");

writer.newLine();

writer.write("唯愿當(dāng)歌對(duì)酒時(shí)，月光長(zhǎng)照金樽里。");

}

try(BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("把酒問(wèn)月·故人賈淳令予問(wèn)之.txt")))) {

String line;

while((line = reader.readLine()) != null) {

System.out.println(line);

}

}}

輸出：

青天有月來(lái)幾時(shí)？我今停杯一問(wèn)之。

人攀明月不可得，月行卻與人相隨。

皎如飛鏡臨丹闕，綠煙滅盡清輝發(fā)。

但見(jiàn)宵從海上來(lái)，寧知曉向云間沒(méi)。

白兔搗藥秋復(fù)春，嫦娥孤棲與誰(shuí)鄰。

今人不見(jiàn)古時(shí)月，今月曾經(jīng)照古人。

古人今人若流水，共看明月皆如此。

唯愿當(dāng)歌對(duì)酒時(shí)，月光長(zhǎng)照金樽里。

OutputStreamWriter增強(qiáng)了FileOutputStream，讓它擁有了直接寫(xiě)字符的能力，BufferedWriter增強(qiáng)了OutputStreamWriter，讓它擁有了緩存的能力。

同樣的，InputStreamReader增強(qiáng)了FileInputStream，讓它擁有了直接讀字符的能力，BufferedReader增強(qiáng)InputStreamReader，讓它擁有了緩存的能力。

最后的話(huà)

Java的IO類(lèi)庫(kù)以前我也看得一臉懵逼，總是覺(jué)得太繁瑣，太難記了。后來(lái)學(xué)了裝飾者模式才知道，要搞懂Java的IO類(lèi)庫(kù)，其實(shí)重點(diǎn)是要搞懂裝飾者模式。

如果不懂裝飾者模式，看多少次也不會(huì)理解為什么要這么設(shè)計(jì)。

當(dāng)一把鎖被鎖上的時(shí)候，你一直盯著鎖看是沒(méi)有用的，因?yàn)殍€匙肯定不是插在鎖上，一定要去別的地方找鑰匙啊。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java i o不会的地方_Java I/O 好复杂，傻傻分不清楚，别担心，我们有线索了。。。...的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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