IO操作

原文链接http://zhhll.icu/2020/java%E5%9F%BA%E7%A1%80/IO/java%E5%9F%BA%E7%A1%80%E4%B9%8BIO%E6%93%8D%E4%BD%9C/

用户进程发起请求,内核接收到请求后,从I/O设备中获取数据到buffer中,再将buffer中的数据copy到用户进程的地址空间,该用户进程获取到数据后再响应客户端。

数据输入到buffer需要时间,从buffer复制数据至进程也需要时间,根据在这两段时间内等待方式不同,I/O动作可分为五种模式

  • 阻塞I/O(Blocking I/O)
  • 非阻塞I/O(Non-Blocking I/O)
  • I/O复用(I/O Multiplexing)
  • 信号驱动I/O
  • 异步I/O

java的I/O操作在类的java.io包中

  • 基于字节操作的I/O接口: InputStream和OutputStream

  • 基于字符操作的I/O接口: Writer和Reader

  • 基于磁盘操作的I/O接口: File

  • 基于网络操作的I/O接口: Socket(网络编程,不在io包中)

普通IO

  1. 字节流对应原生的二进制数据

  2. 字符流对应字符数据,会自动处理与本地字符集之间的转换

  3. 缓冲流可以提高性能,通过减少底层API的调用次数来优化IO

字节流

输入流

字节输入流都继承自InputStream,InputStream表示从不同数据源产生输入的类,这些数据员包括

  1. 字节数组
  2. String对象
  3. 文件
  4. 管道,从一端输入,从另一端输出
  5. 一个由其他种类的流组成的序列,然后把它们汇聚为一个流
  6. 其他数据源,如Internet连接
功能 构造器 如何使用
ByteArrayInputStream 允许将内存的缓冲区当做InputStream使用 缓冲区,字节将从中取出 将其与FilterInputStream对象相连以提供有用接口
StringBufferInputStream 将String转换为InputStream 字符串。底层实现实际使用StringBuffer 将其与FilterInputStream对象相连以提供有用接口
FileInputStream 用于从文件中读取信息 字符串,表示文件名、文件或FileDescriptor对象
PipedInputStream 产生用于写入相关PipedOutputStream的数据。实现管道化概念 PipedOutputStream 作为多线程中的数据源
SequenceInputStream 将两个或多个InputStream对象转换成一个InputStream 两个InputStream对象或一个容纳InputStream对象的容器Enumeration
FilterInputStream 抽象类,作为装饰器的接口,为其他的InputStream类提供有用的功能

FilterInputStream类型子类包括以下几种

功能 构造器 如何使用
DataInputStream 与DataOutputStream搭配使用,按照移植方式从流读取基本数据类型 InputStream 包含用于读取基本数据类型的全部接口
BufferedInputStream 使用它可以防止每次读取时都得进行实际写操作 InputStream 本质上不提供接口,只是向进程添加缓冲功能
LineNumberInputStream 跟踪输入流的行号,可调用getLineNumber()和setLineNumber(int) InputStream,可以指定缓冲区大小 仅增加了行号
PushbackInputStream 具有能弹出一个字节的缓冲区,因此可以将读到的最后一个字符回退 InputStream 通常作为编译器的扫描器

输出流

字节输入流都继承自OuputStream,该类决定了输出所要去的目标,字节数组、文件或管道

功能 构造器 如何使用
ByteArrayOutputStream 在内存中创建缓冲区。所有送往流的数据都要放置在此缓冲区 缓冲区初始大小 用于指定数据的目的地
FileOutputStream 用于将信息写入文件 字符串,表示文件名、文件或FileDescriptor对象
PipedOutputStream 任何写入其中的信息都会自动作为相关PipedInputStream的输出,实现管道化概念 PipedInputStream 指定用于多线程的数据的目的地
FilterOutputStream 抽象类,作为装饰器的接口,为其他OutputStream提供有用的功能

FilterOutputStream类型子类包括

功能 构造器 如何使用
DataOutputStream 与DataInputStream搭配使用,可以按照移植方式向流中写入基本数据类型 OutputStream 包含用于写入基本数据类型的全部接口
PrintStream 用于产生改格式化输出。其中DataOutputStream处理数据的存储,PrintStream处理显示 OutputStream,可以用boolean值指示是否每次换行时清空缓冲区 应该是对OutputStream对象的final封装
BufferedOutputStream 使用它以避免每次发送数据时都进行实际的写操作,可以调用flush()清空缓冲区 OutputStream,可以指定缓冲区大小 只是向进程添加缓冲功能

字符流

InputStream和OutputStream是面向字节I/O的,而Reader和Writer则提供兼容Unicode和面向字符I/O的功能,InputStreamReader可以把InputStream转换为Reader,而OutputStreamWriter可以把OutputStream转换为Writer

RandomAccessFile类

适用于由大小已知的记录组成的文件,可以使用seek()将文件指针从一条记录移动到另一条记录,然后对记录进行读取和修改。文件中记录的大小不一定相同,只要我们能确定那些记录有多大以及它们在文件中的位置即可。

RandomAccessFile类不是InputStream或者OutputStream的子类,只是实现了DataInput和DataOutput接口,没有使用InputStream和OutputStream的任何功能,所有方法都是独立的,大部分为native方法

常用的IO操作

缓冲输入文件

想要打开一个文件进行字符输入,可以使用FileReader对象,然后传入一个String或者File对象作为文件名。为了提高速度,对文件进行缓冲,可以将所产生的引用传递给一个BufferedReader构造器。BufferedReader提供了lines()方法,会产生一个Stream<String>对象

 public static void read(String file) {
        try(BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(file))){
            String line = null;
            while((line = bufferedReader.readLine()) != null){
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException("读取失败",e);
        }
    }

读取字符

public static void read() throws IOException {
        StringReader stringReader = new StringReader("qaw试试");
        int c;
        while ((c = stringReader.read()) != -1) {
            System.out.println((char)c);
        }
    }

StringReader的read方法是以int形式返回的下一个字节,所以打印的时候类型必须转为char

格式化数据

要读取格式化数据,可以使用DataInputStream,是面向字节的,所以要使用InputStream类

文件输出

FileWrite对象用于向文件写入数据,通常使用BufferedWriter将其包装起来增加缓冲的功能,

try(BufferedReader in = new BufferedReader(new StringReader("1111111111111111\n2222222222222\n3333333333"));
            PrintWriter printWriter = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter("test.txt")))
        ){
            in.lines().forEach(printWriter :: println);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

标准IO

标准输入流Systom.in、标准输出流System.out、标准错误流Sytem.err。

System.out和System.err是预先包装成了PrintStream对象,但是System.in没有进行包装,属于原生的InputStream,所以在读取时需要对其进行包装

标准输入

通常一行一行地读取输入,将System.in包装成BufferedReader

public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))) {
            String line;
            while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
                if (line.equals("end")) {
                    break;
                }
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {

        }
    }

重定向标准I/O

System类提供了简单的静态方法调用,重定向标准输入流、标准输出流和标准错误流

  • setIn(InputStream)

  • setOut(PrintStream)

  • setErr(PrintStream)

public static void main(String[] args) {
        try(BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream("C:\\Users\\sinosoft\\Desktop\\剩余工作.txt"));
            PrintStream printStream = new PrintStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("C:\\Users\\sinosoft\\Desktop\\剩余工作副本.txt")))
        ){
            System.setIn(bufferedInputStream);
            System.setOut(printStream);
            try (BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))) {
                String line;
                while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
                    if (line.equals("end")) {
                        break;
                    }
                    System.out.println(line);
                }
            } catch (IOException e1) {

            }
        }catch (IOException e){

        }
    }

由于本身的博客百度没有收录,博客地址http://zhhll.icu

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 159,716评论 4 364
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,558评论 1 294
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 109,431评论 0 244
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,127评论 0 209
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,511评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,692评论 1 222
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,915评论 2 313
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,664评论 0 202
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,412评论 1 246
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,616评论 2 245
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,105评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,424评论 2 254
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,098评论 3 238
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,096评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,869评论 0 197
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,748评论 2 276
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,641评论 2 271

推荐阅读更多精彩内容