瘋狂Java學(xué)習(xí)筆記（55）----------字節(jié)流與字符流

瘋狂Java學(xué)習(xí)筆記（55）----------字節(jié)流與字符流

字節(jié)流與字符流

在java.io包中操作文件內(nèi)容的主要有兩大類：字節(jié)流、字符流，兩類都分為輸入和輸出操作。在字節(jié)流中輸出數(shù)據(jù)主要是使用OutputStream完成，輸入使的是InputStream，在字符流中輸出主要是使用Writer類完成，輸入流主要使用Reader類完成。（這四個(gè)都是抽象類）

處理流的用法：

按照流是否直接與特定的地方(如磁盤、內(nèi)存、設(shè)備等)相連，分為節(jié)點(diǎn)流和處理流兩類。

節(jié)點(diǎn)流：可以從或向一個(gè)特定的地方（節(jié)點(diǎn)）讀寫數(shù)據(jù)。如FileReader

處理流：是對(duì)一個(gè)已存在的流的連接和封裝，通過所封裝的流的功能調(diào)用實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀寫。

如BufferedReader。處理流的構(gòu)造方法總是要帶一個(gè)其他的流對(duì)象做參數(shù)。一個(gè)流對(duì)象經(jīng)過其他流的多次包裝，稱為流的鏈接。

常用的節(jié)點(diǎn)流

父 ?類 ?InputStream OutputStream Reader Writer

文 ?件 ?*FileInputStream FileOutputStrean FileReader FileWriter 文件進(jìn)行處理的節(jié)點(diǎn)流

數(shù) ?組 ?*ByteArrayInputStream ?ByteArrayOutputStream ?CharArrayReader ?CharArrayWriter

對(duì)數(shù)組進(jìn)行處理的節(jié)點(diǎn)流（對(duì)應(yīng)的不再是文件，而是內(nèi)存中的一個(gè)數(shù)組）

字符串 ?*無 ? ?無 ?StringReader StringWriter 對(duì)字符串進(jìn)行處理的節(jié)點(diǎn)流

管 ?道 ?*PipedInputStream ?PipedOutputStream ?PipedReader ?PipedWriter 對(duì)管道進(jìn)行處理的節(jié)點(diǎn)流

常用處理流（關(guān)閉處理流使用關(guān)閉里面的節(jié)點(diǎn)流）

父 ?類 ?InputStream OutputStream Reader Writer

緩沖流 ?*BufferedImputStrean BufferedOutputStream BufferedReader BufferedWriter ----需要父類作為參數(shù)構(gòu)造，增加緩沖功能，避免頻繁讀寫硬盤，可以初始化緩沖數(shù)據(jù)的大小，由于帶了緩沖功能，所以就寫數(shù)據(jù)的時(shí)候需要使用flush方法。

轉(zhuǎn)換流 ?*InputStreamReader ?OutputStreamWriter- ?要inputStream 或OutputStream作為參數(shù)，實(shí)現(xiàn)從字節(jié)流到字符流的轉(zhuǎn)換?數(shù)據(jù)流 ?*DataInputStream DataOutputStream -提供將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)類型寫入到文件中，或者讀取出來，為什么要有這個(gè)流呢？

看這樣的分析，如果沒有這種流的話，有一個(gè)long，本身只占8個(gè)字節(jié)，如果我要寫入到文件，需要轉(zhuǎn)成字符串，然后在轉(zhuǎn)成字符數(shù)組，那空間會(huì)占用很多，但是有了這種流之后就很方便了，直接將這8個(gè)字節(jié)寫到文件就完了。。是不是既節(jié)約了內(nèi)存空間有讓程序?qū)懫饋砀臃奖愫?jiǎn)單了吶。寫倒是很簡(jiǎn)單，但是讀取的時(shí)候就注意了，根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)類型，指針會(huì)往下移，所以你寫的順序必須要和讀的順序一致才能完成你正確的需求。

因此，我們使用處理流時(shí)的典型思路是：使用處理流來包裝字節(jié)流，程序通過處理流來執(zhí)行輸入/輸出功能，讓字節(jié)流與底層的I/O設(shè)備、文件進(jìn)行交互。

輸入輸出流體系：

Java的輸入輸出流提供了近40個(gè)類：看似毫無規(guī)律，但我們可以按功能劃分：如下圖：

通常來說，字節(jié)流的功能比字符流的功能強(qiáng)大，因?yàn)橛?jì)算機(jī)里的所有數(shù)據(jù)都是二進(jìn)制的，你懂得！

但我還是喜歡字符流，直接明了。

轉(zhuǎn)換流

兩個(gè)轉(zhuǎn)換流：

1.將字節(jié)轉(zhuǎn)換成字符流

InputStreamReader：將字節(jié)輸入流轉(zhuǎn)換成字符輸入流，OutPutStreamWriter：將字節(jié)輸出流轉(zhuǎn)換成字符輸出流

2.從字符流到字節(jié)流：可以從字符流中獲取char[]數(shù)組，轉(zhuǎn)換為String，然后調(diào)用String的API函數(shù)getBytes() 獲取到byte[]，然后就可以通過ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream來實(shí)現(xiàn)到字節(jié)流的轉(zhuǎn)換。

package com.haixu.io;

import java.io.BufferedReader;

import java.io.InputStreamReader;

public class KeyinTest {

public static void main(String[] args) {

try {

//將system.in對(duì)象轉(zhuǎn)換成Reader對(duì)象

System.out.println("請(qǐng)輸入：");

InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in);

//將Reader對(duì)象轉(zhuǎn)換成BufferedReader對(duì)象

BufferedReader br = new BufferedReader(reader);

String buffer = null;

//進(jìn)行逐行的讀取

while((buffer = br.readLine()) != null){

//如果讀取的內(nèi)容為exit，則退出程序

if(buffer.equals("exit")){

System.exit(1);

}

System.out.println("輸入內(nèi)容為：" + buffer);

}

} catch (Exception e) {

// TODO: handle exception

e.printStackTrace();

}

finally{reader.close();br.close()}//不要忘記關(guān)閉流 我忘記了，后加入的！

弄點(diǎn)高大尚的：

推回輸入流

在輸入輸出流中，有兩個(gè)特殊的流:? PushbackInputStream 和? PushbackReader

Pushback用于輸入流允許字節(jié)被讀取然后返回（即“推回”）到流。PushbackInputStream類實(shí)現(xiàn)了這個(gè)想法。它提供了一種機(jī)制來“窺視”在沒有受到破壞的情況下輸入流生成了什么。

PushbackInputStream有兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)：

PushbackInputStream(InputStream inputStream)

PushbackInputStream(InputStream inputStream, int numBytes)

第一種形式創(chuàng)建了一個(gè)允許一個(gè)字節(jié)推回到輸入流的流對(duì)象。第二種形式創(chuàng)建了一個(gè)具有numBytes長(zhǎng)度緩沖區(qū)的推回緩沖流。它允許多個(gè)字節(jié)推回到輸入流。除了具有與InputStream相同的方法，PushbackInputStream提供了unread( )方法，表示如下：

void unread(int ch)

void unread(byte buffer[ ])

void unread(byte buffer, int offset, int numChars)

第一種形式推回ch的低位字節(jié)，它將是隨后調(diào)用read( )方法所返回的下一個(gè)字節(jié)。第二種形式返回buffer緩沖器中的字節(jié)。第三種形式推回buffer中從offset處開始的numChars個(gè)字節(jié)。如果在推回緩沖器為滿時(shí)試圖返回一個(gè)字節(jié)，IOException異常將被引發(fā)。Java 2 對(duì)PushbackInputStream作了一些小的修改：它實(shí)現(xiàn)skip( )方法。

實(shí)例：

package com.haixu.io;

import java.io.FileReader;

import java.io.PushbackReader;

public class PushBackTest {

/**

* 推回輸入流練習(xí)

*

* */

public static void main(String[] args) {

try {

/*

* 創(chuàng)建推回輸入流的對(duì)象，并設(shè)定緩存的大小為：64字節(jié)

* */

PushbackReader pr = new PushbackReader(

new FileReader("E://Java編程//Java06//src//com//haixu//io//PushbackTest.java") , 64);

char [] buf = new char[64];

//用于保存上次讀取的字符串內(nèi)容

String lastContent = "";

int hasRead = 0;

//循環(huán)讀取文件內(nèi)容

while((hasRead = pr.read(buf)) > 0 ){

String content = new String(buf , 0 , hasRead);

int targetIndex = 0 ;

//將上次讀取的內(nèi)容與本次讀取的內(nèi)容拼接起來

//查看是否包含目標(biāo)字符串，如果包含目標(biāo)字符串

if((targetIndex = (lastContent + content).indexOf("new PushbackReader"))>0){

//將本次內(nèi)容與上次內(nèi)容一起推回緩沖區(qū)

pr.unread((lastContent + content).toCharArray());

int len = targetIndex >32 ? 32 : targetIndex;

//指定讀取指定長(zhǎng)度的內(nèi)容

pr.read(buf , 0 , len);

//打印輸出

System.out.println(new String(buf ,0 , len));

System.exit(0);

}else{

System.out.println(lastContent);

//將本次內(nèi)容設(shè)定上次讀取的內(nèi)容

lastContent = content;

}

}

} catch (Exception e) {

// TODO: handle exception

e.printStackTrace();

}

}

}

重定向輸入輸出

Java的標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出分別通過System.in和System.out來代表，在默認(rèn)的情況下分別代表鍵盤和顯示器，當(dāng)程序通過System.in來獲得輸入時(shí)，實(shí)際上是通過鍵盤獲得輸入。當(dāng)程序通過System.out執(zhí)行輸出時(shí)，程序總是輸出到屏幕。

在System類中提供了三個(gè)重定向標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出的方法

static void setErr(PrintStream err) 重定向“標(biāo)準(zhǔn)”錯(cuò)誤輸出流

static void setIn(InputStream in)??? 重定向“標(biāo)準(zhǔn)”輸入流

static void setOut(PrintStream out)重定向“標(biāo)準(zhǔn)”輸出流

package com.haixu.io;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.PrintStream;

public class RedirectOut {

public static void main(String[] args) {

try {

/*

* 一次性創(chuàng)建PrintStream輸出流

*/

PrintStream ps = new PrintStream(new FileOutputStream("out.text"));

//將標(biāo)準(zhǔn)輸入重定向到ps輸入流中

System.setOut(ps);

//向標(biāo)準(zhǔn)輸入一個(gè)字符串

System.out.println("普通字符串");

//向標(biāo)準(zhǔn)輸出輸出一個(gè)對(duì)象

System.out.println((new RedirectOut()));

} catch (Exception e) {

// TODO: handle exception

e.printStackTrace();

}

}

}

package com.haixu.io;

import java.io.FileInputStream;

import java.util.Scanner;

public class RedirectIN {

public static void main(String[] args) {

try {

//創(chuàng)建FileInputStreamd對(duì)象

FileInputStream fis = new FileInputStream("E://Java編程//Java06//src//com//haixu//io//RedirectIN.java");

//標(biāo)準(zhǔn)的輸入重定向到fis輸入流

System.setIn(fis);

//使用System.in創(chuàng)建Scanner對(duì)象，用于標(biāo)準(zhǔn)的輸入

Scanner sc = new Scanner(System.in);

//回車

sc.useDelimiter("/n");

while(sc.hasNext()){

System.out.println("鍵盤輸入的內(nèi)容" + sc.next());

}

} catch (Exception e) {

// TODO: handle exception

e.printStackTrace();

}

}

}

RandomAccessFile

RandomAccessFile是用來訪問那些保存數(shù)據(jù)記錄的文件的，你就可以用seek( )方法來訪問記錄，并進(jìn)行讀寫了。這些記錄的大小不必相同；但是其大小和位置必須是可知的。但是該類僅限于操作文件。

RandomAccessFile不屬于InputStream和OutputStream類系的。實(shí)際上，除了實(shí)現(xiàn)DataInput和DataOutput接口之外(DataInputStream和DataOutputStream也實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)接口)，它和這兩個(gè)類系毫不相干，甚至不使用InputStream和OutputStream類中已經(jīng)存在的任何功能；它是一個(gè)完全獨(dú)立的類，所有方法(絕大多數(shù)都只屬于它自己)都是從零開始寫的。這可能是因?yàn)镽andomAccessFile能在文件里面前后移動(dòng)，所以它的行為與其它的I/O類有些根本性的不同?？偠灾?，它是一個(gè)直接繼承Object的，獨(dú)立的類。

基本上，RandomAccessFile的工作方式是，把DataInputStream和DataOutputStream結(jié)合起來，再加上它自己的一些方法，比如定位用的getFilePointer( )，在文件里移動(dòng)用的seek( )，以及判斷文件大小的length( )、skipBytes()跳過多少字節(jié)數(shù)。此外，它的構(gòu)造函數(shù)還要一個(gè)表示以只讀方式("r")，還是以讀寫方式("rw")打開文件的參數(shù) (和C的fopen( )一模一樣)。它不支持只寫文件。

只有RandomAccessFile才有seek搜尋方法，而這個(gè)方法也只適用于文件。BufferedInputStream有一個(gè)mark( )方法，你可以用它來設(shè)定標(biāo)記(把結(jié)果保存在一個(gè)內(nèi)部變量里)，然后再調(diào)用reset( )返回這個(gè)位置，但是它的功能太弱了，而且也不怎么實(shí)用。

內(nèi)存映射文件

內(nèi)存映射文件能讓你創(chuàng)建和修改那些因?yàn)樘蠖鵁o法放入內(nèi)存的文件。有了內(nèi)存映射文件，你就可以認(rèn)為文件已經(jīng)全部讀進(jìn)了內(nèi)存，然后把它當(dāng)成一個(gè)非常大的數(shù)組來訪問。這種解決辦法能大大簡(jiǎn)化修改文件的代碼。

fileChannel.map(FileChannel.MapMode mode, long position, long size)將此通道的文件區(qū)域直接映射到內(nèi)存中。注意，你必須指明，它是從文件的哪個(gè)位置開始映射的，映射的范圍又有多大；也就是說，它還可以映射一個(gè)大文件的某個(gè)小片斷。

MappedByteBuffer是ByteBuffer的子類，因此它具備了ByteBuffer的所有方法，但新添了force()將緩沖區(qū)的內(nèi)容強(qiáng)制刷新到存儲(chǔ)設(shè)備中去、load()將存儲(chǔ)設(shè)備中的數(shù)據(jù)加載到內(nèi)存中、isLoaded()位置內(nèi)存中的數(shù)據(jù)是否與存儲(chǔ)設(shè)置上同步。這里只簡(jiǎn)單地演示了一下put()和get()方法，除此之外，你還可以使用asCharBuffer( )之類的方法得到相應(yīng)基本類型數(shù)據(jù)的緩沖視圖后，可以方便的讀寫基本類型數(shù)據(jù)。

/*

* 程序功能：演示了RandomAccessFile類的操作，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)文件復(fù)制操作。

*/

package com.lwj.demo;

import java.io.*;

public class RandomAccessFileDemo {

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

RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("file", "rw");

// 以下向file文件中寫數(shù)據(jù)

file.writeInt(20);// 占4個(gè)字節(jié)

file.writeDouble(8.236598);// 占8個(gè)字節(jié)

file.writeUTF("這是一個(gè)UTF字符串");// 這個(gè)長(zhǎng)度寫在當(dāng)前文件指針的前兩個(gè)字節(jié)處，可用readShort()讀取

file.writeBoolean(true);// 占1個(gè)字節(jié)

file.writeShort(395);// 占2個(gè)字節(jié)

file.writeLong(2325451l);// 占8個(gè)字節(jié)

file.writeUTF("又是一個(gè)UTF字符串");

file.writeFloat(35.5f);// 占4個(gè)字節(jié)

file.writeChar('a');// 占2個(gè)字節(jié)

file.seek(0);// 把文件指針位置設(shè)置到文件起始處

// 以下從file文件中讀數(shù)據(jù)，要注意文件指針的位置

System.out.println("——————從file文件指定位置讀數(shù)據(jù)——————");

System.out.println(file.readInt());

System.out.println(file.readDouble());

System.out.println(file.readUTF());

file.skipBytes(3);// 將文件指針跳過3個(gè)字節(jié)，本例中即跳過了一個(gè)boolean值和short值。

System.out.println(file.readLong());

file.skipBytes(file.readShort()); // 跳過文件中“又是一個(gè)UTF字符串”所占字節(jié)，注意readShort()方法會(huì)移動(dòng)文件指針，所以不用加2。

System.out.println(file.readFloat());

//以下演示文件復(fù)制操作

System.out.println("——————文件復(fù)制（從file到fileCopy）——————");

file.seek(0);

RandomAccessFile fileCopy=new RandomAccessFile("fileCopy","rw");

int len=(int)file.length();//取得文件長(zhǎng)度（字節(jié)數(shù)）

byte[] b=new byte[len];

file.readFully(b);

fileCopy.write(b);

System.out.println("復(fù)制完成！");

}

}

/**

*

* @param skip 跳過多少過字節(jié)進(jìn)行插入數(shù)據(jù)

* @param str 要插入的字符串

* @param fileName 文件路徑

*/

public static void beiju(long skip, String str, String fileName){

try {

RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(fileName,"rw");

if(skip < 0 || skip > raf.length()){

System.out.println("跳過字節(jié)數(shù)無效");

return;

}

byte[] b = str.getBytes();

raf.setLength(raf.length() + b.length);

for(long i = raf.length() - 1; i > b.length + skip - 1; i--){

raf.seek(i - b.length);

byte temp = raf.readByte();

raf.seek(i);

raf.writeByte(temp);

}

raf.seek(skip);

raf.write(b);

raf.close();

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

Java 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

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