IO流上:概述、字符流、缓冲区(java基础)

时间:2021-02-12 21:00:23

一、IO流概述

概述:

         IO流简单来说就是Input和Output流,IO流主要是用来处理设备之间的数据传输,java对于数据的操作都是通过流实现,而java用于操作流的对象都在IO包中。

分类:

        按操作数据分为:字节流和字符流。 如:Reader和InpurStream

        按流向分:输入流和输出流。如:InputStream和OutputStream

IO流常用的基类:

         * InputStream    ,    OutputStream

字符流的抽象基类:

         * Reader       ,         Writer

由上面四个类派生的子类名称都是以其父类名作为子类的后缀:

            如:FileReader和FileInputStream

二、字符流

1. 字符流简介:

* 字符流中的对象融合了编码表,也就是系统默认的编码表。我们的系统一般都是GBK编码。

* 字符流只用来处理文本数据,字节流用来处理媒体数据。

* 数据最常见的表现方式是文件,字符流用于操作文件的子类一般是FileReader和FileWriter。

2.字符流读写:

注意事项:

* 写入文件后必须要用flush()刷新。

* 用完流后记得要关闭流

* 使用流对象要抛出IO异常

* 定义文件路径时,可以用“/”或者“\\”。

* 在创建一个文件时,如果目录下有同名文件将被覆盖。

* 在读取文件时,必须保证该文件已存在,否则出异常

示例1:在硬盘上创建一个文件,并写入一些文字数据


class FireWriterDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException { //需要对IO异常进行处理

//创建一个FileWriter对象,该对象一被初始化就必须要明确被操作的文件。
//而且该文件会被创建到指定目录下。如果该目录有同名文件,那么该文件将被覆盖。

FileWriter fw = new FileWriter("F:\\1.txt");//目的是明确数据要存放的目的地。

//调用write的方法将字符串写到流中
fw.write("hello world!");

//刷新流对象缓冲中的数据,将数据刷到目的地中
fw.flush();

//关闭流资源,但是关闭之前会刷新一次内部缓冲中的数据。当我们结束输入时候,必须close();
fw.write("first_test");
fw.close();
//flush和close的区别:flush刷新后可以继续输入,close刷新后不能继续输入。

}
}

示例2:FileReader的reade()方法.

要求:用单个字符和字符数组进行分别读取

class FileReaderDemo {
public static void main(String[] args) {
characters();
}


/*****************字符数组进行读取*********************/
private static void characters() {

try {

FileReader fr = new FileReader("Demo.txt");
char [] buf = new char[6];
//将Denmo中的文件读取到buf数组中。
int num = 0;
while((num = fr.read(buf))!=-1) {

//String(char[] value , int offest,int count) 分配一个新的String,包含从offest开始的count个字符
sop(new String(buf,0,num));
}
sop('\n');
fr.close();
}
catch (IOException e) {
sop(e.toString());
}
}






/*****************单个字母读取*************************/
private static void singleReader() {

try {

//创建一个文件读取流对象,和指定名称的文件关联。
//要保证文件已经存在,否则会发生异常:FileNotFoundException
FileReader fr = new FileReader("Demo.txt");


//如何调用读取流对象的read方法?
//read()方法,一次读取一个字符,并且自动往下读。如果到达末尾则返回-1
int ch = 0;
while ((ch=fr.read())!=-1) {
sop((char)ch);
}
sop('\n');
fr.close();


/*int ch = fr.read();
sop("ch=" + (char)ch);

int ch2 = fr.read();
sop("ch2=" + (char)ch2);

//使用结束注意关闭流
fr.close(); */



}
catch (IOException e) {
sop(e.toString());
}

}


/**********************Println************************/
private static void sop(Object obj) {
System.out.print(obj);
}

}

示例3:对已有文件的数据进行续写

import java.io.*;

class FileWriterDemo3 {
public static void main(String[] args) {

try {
//传递一个参数,代表不覆盖已有的数据。并在已有数据的末尾进行数据续写
FileWriter fw = new FileWriter("F:\\java_Demo\\day9_24\\demo.txt",true);
fw.write(" is charactor table?");
fw.close();
}
catch (IOException e) {
sop(e.toString());
}

}

/**********************Println************************/
private static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
}



练习:

将F盘的一个文件复制到E盘。

思考:

其实就是将F盘下的文件数据存储到D盘的一个文件中。

步骤:

1.在D盘创建一个文件,存储F盘中文件的数据。
2.定义读取流和F:盘文件关联。
3.通过不断读写完成数据存储。
4.关闭资源。

源码:

import java.io.*;
import java.util.Scanner;

class CopyText {
public static void main(String[] args) throws IOException {
sop("请输入要拷贝的文件的路径:");
Scanner in = new Scanner(System.in);
String source = in.next();
sop("请输入需要拷贝到那个位置的路径以及生成的文件名:");
String destination = in.next();
in.close();
CopyTextDemo(source,destination);

}

/*****************文件Copy*********************/
private static void CopyTextDemo(String source,String destination) {

try {
FileWriter fw = new FileWriter(destination);
FileReader fr = new FileReader(source);
char [] buf = new char[1024];
//将Denmo中的文件读取到buf数组中。
int num = 0;
while((num = fr.read(buf))!=-1) {
//String(char[] value , int offest,int count) 分配一个新的String,包含从offest开始的count个字符
fw.write(new String(buf,0,num));
}
fr.close();
fw.close();
}
catch (IOException e) {
sop(e.toString());
}
}



/**********************Println************************/
private static void sop(Object obj) {
System.out.println(obj);
}
}

三、缓冲区

1. 字符流的缓冲区:BufferedReader和BufferedWreiter

* 缓冲区的出现时为了提高流的操作效率而出现的.

* 需要被提高效率的流作为参数传递给缓冲区的构造函数

* 在缓冲区中封装了一个数组,存入数据后一次取出

BufferedReader示例:

读取流缓冲区提供了一个一次读一行的方法readline,方便对文本数据的获取。
readline()只返回回车符前面的字符,不返回回车符。如果是复制的话,必须加入newLine(),写入回车符

newLine()是java提供的多平台换行符写入方法。

import java.io.*;


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

//创建一个字符读取流流对象,和文件关联
FileReader rw = new FileReader("buf.txt");

//只要将需要被提高效率的流作为参数传递给缓冲区的构造函数即可
BufferedReader brw = new BufferedReader(rw);


for(;;) {
String s = brw.readLine();
if(s==null) break;
System.out.println(s);
}

brw.close();//关闭输入流对象

}
}

BufferedWriter示例:

import java.io.*;


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

//创建一个字符写入流对象
FileWriter fw = new FileWriter("buf.txt");

//为了提高字符写入效率,加入了缓冲技术。
//只要将需要被提高效率的流作为参数传递给缓冲区的构造函数即可
BufferedWriter bfw = new BufferedWriter(fw);

//bfw.write("abc\r\nde");
//bfw.newLine(); 这行代码等价于bfw.write("\r\n"),相当于一个跨平台的换行符
//用到缓冲区就必须要刷新
for(int x = 1; x < 5; x++) {
bfw.write("abc");
bfw.newLine(); //java提供了一个跨平台的换行符newLine();
bfw.flush();
}



bfw.flush(); //刷新缓冲区
bfw.close(); //关闭缓冲区,但是必须要先刷新

//注意,关闭缓冲区就是在关闭缓冲中的流对象
fw.close(); //关闭输入流对象

}
}

2.装饰设计模式

装饰设计模式::::

要求:自定义一些Reader类,读取不同的数据(装饰和继承的区别)
MyReader //专门用于读取数据的类
    |--MyTextReader
        |--MyBufferTextReader
    |--MyMediaReader
        |--MyBufferMediaReader
    |--MyDataReader
        |--MyBufferDataReader

如果将他们抽取出来,设计一个MyBufferReader,可以根据传入的类型进行增强
class MyBufferReader {

    MyBufferReader (MyTextReader text) {}
    MyBufferReader (MyMediaReader media) {}
    MyBufferReader (MyDataReader data) {}
}

但是上面的类拓展性很差。找到其参数的共同类型,通过多态的形式,可以提高拓展性

class MyBufferReader  extends MyReader{
    private MyReader r;                        //从继承变为了组成模式  装饰设计模式
    MyBufferReader(MyReader r) {}
}

优化后的体系:
    |--MyTextReader
    |--MyMediaReader
    |--MyDataReader
    |--MyBufferReader        //增强上面三个。装饰模式比继承灵活,
                              避免继承体系的臃肿。降低类与类之间的耦合性

装饰类只能增强已有的对象,具备的功能是相同的。所以装饰类和被装饰类属于同一个体系



MyBuffereReader类:  自己写一个MyBuffereReader类,功能与BuffereReader相同

class MyBufferedReader1  extends Reader{             
    private Reader r;
    MyBufferedReader1(Reader r){
        this.r  = r;
    }

    //一次读一行数据的方法
    public String myReaderline()  throws IOException {
        //定义一个临时容器,原BufferReader封装的是字符数组。
        //为了演示方便。定义一个StringBuilder容器。最终要将数据变成字符串
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        int ch = 0;
        while((ch = r.read()) != -1)
        {
            if(ch == '\r')
                continue;
            if(ch == '\n')                    //遇到换行符\n,返回字符串
                return sb.toString();
            else
            sb.append((char)ch);
        }
        if(sb.length()!=0)                    //当最后一行不是以\n结束时候,这里需要判断
            return sb.toString();
        return null;
    }
    /*
    需要覆盖Reader中的抽象方法close(),read();
    */
    public void close()throws IOException {
        r.close();
    }

    public int read(char[] cbuf,int off, int len)throws IOException {   //覆盖read方法
        return r.read(cbuf,off,len);
    }

    public void myClose() throws IOException{
        r.close();
    }


}