JavaIO總結
| 版本 |
修改內容 |
日期 |
修改人 |
| V1.0 |
原始版本 |
2013-02-24 |
skywang |
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1 Java IO版本
Java庫的IO分為輸入/輸出兩部分。
早期的Java 1.0版本的輸入系統是InputStream及其子類，輸出系統是OutputStream及其子類。
后來的Java 1.1版本對IO系統進行了重新設計。輸入系統是Reader及其子類，輸出系統是Writer及其子類。
Java1.1之所以要重新設計，主要是為了添加國際化支持(即添加了對16位Unicode碼的支持)。具體表現為Java 1.0的IO系統是字節流，而Java 1.1的IO系統是字符流。
字節流，就是數據流中最小的數據單元是8位的字節。
字符流，就是數據流中最小的數據單元是16位的字符。
字節流在操作的時候，不會用到緩沖；而字符流會用到緩沖。所以，字符流的效率會更高一些。
至於為什么用到緩沖會效率更高一些呢？那是因為，緩沖本質上是一段內存區域；而文件大多是存儲在硬盤或者Nand Flash上面。讀寫內存的速度比讀寫硬盤或Nand Flash上文件的速度快很多！
目前，文件大多以字節的方式存儲的。所以在開發中，字節流使用較為廣泛。
2 Java 1.0和Java 1.1 的IO類的比較
表01_Java 1.0和Java 1.1的IO基本類對比表
| Java 1.0 IO基本類(字節流) |
Java 1.1 IO基本類(字符流) |
| InputStream |
Reader |
| OutputStream |
Writer |
| FileInputStream |
FileReader |
| FileOutputStream |
FileWriter |
| StringBufferInputStream |
StringReader |
| 無 |
StringWriter |
| ByteArrayInputStream |
CharArrayReader |
| ByteArrayOutputStream |
CharArrayWriter |
| PipedInputStream |
PipedReader |
| PipedOutputStream |
PipedWriter |
表02_Java 1.0和Java 1.1的IO裝飾器對比表
| Java 1.0 IO裝飾器(字節流) |
Java 1.1 IO裝飾器(字符流) |
| FilterInputStream |
FilterReader |
| FilterOutputStream |
FilterWriter（沒有子類的抽象類） |
| BufferedInputStream |
BufferedReader（也有 readLine()） |
| BufferedOutputStream |
BufferedWriter |
| DataInputStream |
無 |
| PrintStream |
PrintWriter |
| LineNumberInputStream |
LineNumberReader |
| StreamTokenizer |
|
| PushBackInputStream |
PushBackReader |
之所以將Java IO系統分為基本類和裝飾器，是因為基本類主要是將流分為文件、字符串等不同種類，而裝飾器是為了實現“Decorator模式”(參考 “4 Decorator模式”)。
3 Java 1.0 IO系統介紹
因為Java 1.0與Java 1.1的IO系統的原理和使用方法都相似。所以，下面主要對Java 1.0的IO系統進行說明。
3.1輸入流
InputStream是字節輸入流的所有類的超類，它主要包括以下幾個常用的子類。
(01)ByteArrayInputStream
將Byte數組作為字節數組輸入流使用。
(02)StringBufferInputStream
將字符串作為字符串輸入流使用。已過時，不建議使用。
(03)FileInputStream
將文件或FileDescriptor作為文件輸入流使用。創建該輸入流時，傳遞的參數可以是“文件名”(String類型)、“File對象”或“FileDescriptor對象”(即可以是標准輸入流、輸出流、錯誤流的句柄)。
(04)PipedInputString
提供要寫入管道輸出流的所有數據字節。創建該輸入流的時候，可以指定對應的管道輸出輪流；這樣做的話，意味着將對應的管道輸入流連接到了管道輸出流。
(05)FilterInputStream
它直接繼承與InputStream，主要用於實現Decorator模式(這在后面進行說明)。
FilterInputStream主要有兩個派生類“DataInputStream”和“BufferedInputStream”。DataInputStream提供了讀取byte、char、int等基本類型和String的各種接口；BufferedInputStream提供了緩沖功能。
3.2輸出流
OutputStream是字節輸出流的所有類的超類，它主要包括以下幾個常用的子類。
(01)ByteArrayOutputStream
字節數組輸出流，其中的數據被寫入一個 byte 數組。緩沖區會隨着數據的不斷寫入而自動增長。可使用 toByteArray() 和 toString() 獲取數據。
(02)FileOutputStream
文件輸出流是用於將數據寫入 File 或 FileDescriptor 的輸出流。
文件是否可用或能否可以被創建取決於基礎平台。特別是某些平台一次只允許一個 FileOutputStream（或其他文件寫入對象）打開文件進行寫入。在這種情況下，如果所涉及的文件已經打開，則此類中的構造方法將失敗。
(03)PipedOutputString
可以將管道輸出流連接到管道輸入流來創建通信管道。管道輸出流是管道的發送端。通常，數據由某個線程寫入 PipedOutputStream 對象，並由其他線程從連接的 PipedInputStream讀取。
不建議對這兩個對象嘗試使用單個線程，因為這樣可能會造成該線程死鎖。如果某個線程正從連接的管道輸入流中讀取數據字節，但該線程不再處於活動狀態，則該管道被視為處於 毀壞 狀態。
(04)FilterOutputStream
它直接繼承與OutputStream，主要用於實現Decorator模式(這在后面進行說明)。
FilterOutputStream主要有兩個派生類“DataOutputStream”和“BufferedOutputStream”。DataOutputStream提供了寫入byte、char、int等基本類型和String的各種接口；BufferedOutputStream提供了緩沖功能。
4 Decorator模式
Decorator，裝飾模式，又稱為Wrapper。它的主要功能在於動態擴展一個類的功能。
JavaIO系統包括“文件流”、“字符串流”、“字節流”、“緩沖流”等。假如，我們同時需要多種數據流的功能，如輸入流和緩沖流。若采用繼承的方式，數量太可觀了。為了解決這一問題，Decorator模式實現了動態擴展，即在運行的時候動態的給一個類“裝飾”上某些功能。比如：
InputStream input = newBufferedInputStream(new FileInputStream(“test.txt”));
這就是將FileInputStream裝飾成了BufferedInputStream，使它具有了緩沖功能。
5 例子
package com.skywang;
import java.io.*;
public class IOTest{
publicstatic voidmain(String[] args) throwsIOException {
try {
File f=newFile("d:123.txt");
OutputStream out =
new BufferedOutputStream(
new FileOutputStream(f));
String str="helloskywang!";
byte[]b=str.getBytes();
for(int i = 0; i < b.length; i++) {
out.write(b[i]);
}
out.close();
}catch (FileNotFoundException e){
e.printStackTrace();
}catch (SecurityException e){
e.printStackTrace();
}
}
}
參考文獻：
1，JAVA API文檔
2，《Thinking In Java》
3，百度百科：http://baike.baidu.com/view/5020798.htm
4，java中的io系統詳解：http://blog.csdn.net/ilibaba/article/details/3955799
5，java中的IO整理(非常多的實例)：http://www.cnblogs.com/rollenholt/archive/2011/09/11/2173787.html
6，深入Java 的IO 體系 - Decorator 模式的應用：http://www.doc88.com/p-817688448986.html
7，BufferedInputStream實現原理分析:http://www.software8.co/wzjs/java/1770.html