利用Java進行略顯底層應(yīng)用開發(fā)的時候，其IO和多線程部分是兩個比較大的難點。這篇文章對IO系統(tǒng)的概括條理很是清晰，有助于讓你跳出Java像洋蔥一樣層層包括的IO迷宮。
1. stream代表的是任何有能力產(chǎn)出數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)源，或是任何有能力接收數(shù)據(jù)的接收源。在Java的IO中，所有的stream（包括Input和Out stream）都包括兩種類型：
1.1 以字節(jié)為導(dǎo)向的stream
以字節(jié)為導(dǎo)向的stream，表示以字節(jié)為單位從stream中讀取或往stream中寫入信息。以字節(jié)為導(dǎo)向的stream包括下面幾種類型：
1. input stream
1) ByteArrayInputStream：把內(nèi)存中的一個緩沖區(qū)作為InputStream使用
2) StringBufferInputStream：把一個String對象作為InputStream
3) FileInputStream：把一個文件作為InputStream，實現(xiàn)對文件的讀取操作
4) PipedInputStream：實現(xiàn)了pipe的概念，主要在線程中使用
5) SequenceInputStream：把多個InputStream合并為一個InputStream
2. Out stream
1) ByteArrayOutputStream：把信息存入內(nèi)存中的一個緩沖區(qū)中
2) FileOutputStream：把信息存入文件中
3) PipedOutputStream：實現(xiàn)了pipe的概念，主要在線程中使用
4) SequenceOutputStream：把多個OutStream合并為一個OutStream
1.2 以Unicode字符為導(dǎo)向的stream
以Unicode字符為導(dǎo)向的stream，表示以Unicode字符為單位從stream中讀取或往stream中寫入信息。以Unicode字符為導(dǎo)向的stream包括下面幾種類型：
1. Input Stream
1) CharArrayReader：與ByteArrayInputStream對應(yīng)
2) StringReader：與StringBufferInputStream對應(yīng)
3) FileReader：與FileInputStream對應(yīng)
4) PipedReader：與PipedInputStream對應(yīng)
2. Out Stream
1) CharArrayWrite：與ByteArrayOutputStream對應(yīng)
2) StringWrite：無與之對應(yīng)的以字節(jié)為導(dǎo)向的stream
3) FileWrite：與FileOutputStream對應(yīng)
4) PipedWrite：與PipedOutputStream對應(yīng)
以字符為導(dǎo)向的stream基本上對有與之相對應(yīng)的以字節(jié)為導(dǎo)向的stream。兩個對應(yīng)類實現(xiàn)的功能相同，字是在操作時的導(dǎo)向不同。如CharArrayReader：和ByteArrayInputStream的作用都是把內(nèi)存中的一個緩沖區(qū)作為InputStream使用，所不同的是前者每次從內(nèi)存中讀取一個字節(jié)的信息，而后者每次從內(nèi)存中讀取一個字符。
1.3 兩種不現(xiàn)導(dǎo)向的stream之間的轉(zhuǎn)換
InputStreamReader和OutputStreamReader：把一個以字節(jié)為導(dǎo)向的stream轉(zhuǎn)換成一個以字符為導(dǎo)向的stream。
2. stream添加屬性
2.1 “為stream添加屬性”的作用
運用上面介紹的Java中操作IO的API，我們就可完成我們想完成的任何操作了。但通過FilterInputStream和FilterOutStream的子類，我們可以為stream添加屬性。下面以一個例子來說明這種功能的作用。
如果我們要往一個文件中寫入數(shù)據(jù)，我們可以這樣操作：
FileOutStream fs = new FileOutStream(“test.txt”);
然后就可以通過產(chǎn)生的fs對象調(diào)用write()函數(shù)來往test.txt文件中寫入數(shù)據(jù)了。但是，如果我們想實現(xiàn)“先把要寫入文件的數(shù)據(jù)先緩存到內(nèi)存中，再把緩存中的數(shù)據(jù)寫入文件中”的功能時，上面的API就沒有一個能滿足我們的需求了。但是通過FilterInputStream和FilterOutStream的子類，為FileOutStream添加我們所需要的功能。
2.2 FilterInputStream的各種類型
2.2.1 用于封裝以字節(jié)為導(dǎo)向的InputStream
1) DataInputStream：從stream中讀取基本類型（int、char等）數(shù)據(jù)。
2) BufferedInputStream：使用緩沖區(qū)
3) LineNumberInputStream：會記錄input stream內(nèi)的行數(shù)，然后可以調(diào)用getLineNumber()和setLineNumber(int)
4) PushbackInputStream：很少用到，一般用于編譯器開發(fā)
2.2.2 用于封裝以字符為導(dǎo)向的InputStream
1) 沒有與DataInputStream對應(yīng)的類。除非在要使用readLine()時改用BufferedReader，否則使用DataInputStream
2) BufferedReader：與BufferedInputStream對應(yīng)
3) LineNumberReader：與LineNumberInputStream對應(yīng)
4) PushBackReader：與PushbackInputStream對應(yīng)
2.3 FilterOutStream的各種類型
2.2.3 用于封裝以字節(jié)為導(dǎo)向的OutputStream
1) DataIOutStream：往stream中輸出基本類型（int、char等）數(shù)據(jù)。
2) BufferedOutStream：使用緩沖區(qū)
3) PrintStream：產(chǎn)生格式化輸出
2.2.4 用于封裝以字符為導(dǎo)向的OutputStream
1) BufferedWrite：與對應(yīng)
2) PrintWrite：與對應(yīng)
3. RandomAccessFile
1) 可通過RandomAccessFile對象完成對文件的讀寫操作
2) 在產(chǎn)生一個對象時，可指明要打開的文件的性質(zhì)：r，只讀；w，只寫；rw可讀寫
3) 可以直接跳到文件中指定的位置
4. I/O應(yīng)用的一個例子
程序代碼
import java.io.*;
public class TestIO{
public static void main(String[] args)
throws IOException{
//1.以行為單位從一個文件讀取數(shù)據(jù)
BufferedReader in =
new BufferedReader(
new FileReader("F:\\nepalon\\TestIO.java"));
String s, s2 = new String();
while((s = in.readLine()) != null)
s2 += s + "\n";
in.close();
//1b. 接收鍵盤的輸入
BufferedReader stdin =
new BufferedReader(
new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("Enter a line:");
System.out.println(stdin.readLine());
//2. 從一個String對象中讀取數(shù)據(jù)
StringReader in2 = new StringReader(s2);
int c;
while((c = in2.read()) != -1)
System.out.println((char)c);
in2.close();
//3. 從內(nèi)存取出格式化輸入
try{
DataInputStream in3 =
new DataInputStream(
new ByteArrayInputStream(s2.getBytes()));
while(true)
System.out.println((char)in3.readByte());
}
catch(EOFException e){
System.out.println("End of stream");
}
//4. 輸出到文件
try{
BufferedReader in4 =
new BufferedReader(
new StringReader(s2));
PrintWriter out1 =
new PrintWriter(
new BufferedWriter(
new FileWriter("F:\\nepalon\\ TestIO.out")));
int lineCount = 1;
while((s = in4.readLine()) != null)
out1.println(lineCount++ + "：" + s);
out1.close();
in4.close();
}
catch(EOFException ex){
System.out.println("End of stream");
}
//5. 數(shù)據(jù)的存儲和恢復(fù)
try{
DataOutputStream out2 =
new DataOutputStream(
new BufferedOutputStream(
new FileOutputStream("F:\\nepalon\\ Data.txt")));
out2.writeDouble(3.1415926);
out2.writeChars("\nThas was pi:writeChars\n");
out2.writeBytes("Thas was pi:writeByte\n");
out2.close();
DataInputStream in5 =
new DataInputStream(
new BufferedInputStream(
new FileInputStream("F:\\nepalon\\ Data.txt")));
BufferedReader in5br =
new BufferedReader(
new InputStreamReader(in5));
System.out.println(in5.readDouble());
System.out.println(in5br.readLine());
System.out.println(in5br.readLine());
}
catch(EOFException e){
System.out.println("End of stream");
}
//6. 通過RandomAccessFile操作文件
RandomAccessFile rf =
new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "rw");
for(int i=0; i<10; i++)
rf.writeDouble(i*1.414);
rf.close();
rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");
for(int i=0; i<10; i++)
System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());
rf.close();
rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "rw");
rf.seek(5*8);
rf.writeDouble(47.0001);
rf.close();
rf = new RandomAccessFile("F:\\nepalon\\ rtest.dat", "r");
for(int i=0; i<10; i++)
System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble());
rf.close();
}
}
關(guān)于代碼的解釋（以區(qū)為單位）：
1區(qū)中，當(dāng)讀取文件時，先把文件內(nèi)容讀到緩存中，當(dāng)調(diào)用in.readLine()時，再從緩存中以字符的方式讀取數(shù)據(jù)（以下簡稱“緩存字節(jié)讀取方式”）。
1b區(qū)中，由于想以緩存字節(jié)讀取方式從標(biāo)準(zhǔn)IO（鍵盤）中讀取數(shù)據(jù)，所以要先把標(biāo)準(zhǔn)IO（System.in）轉(zhuǎn)換成字符導(dǎo)向的stream，再進行BufferedReader封裝。
2區(qū)中，要以字符的形式從一個String對象中讀取數(shù)據(jù)，所以要產(chǎn)生一個StringReader類型的stream。
4區(qū)中，對String對象s2讀取數(shù)據(jù)時，先把對象中的數(shù)據(jù)存入緩存中，再從緩沖中進行讀?。粚?/span>TestIO.out文件進行操作時，先把格式化后的信息輸出到緩存中，再把緩存中的信息輸出到文件中。
5區(qū)中，對Data.txt文件進行輸出時，是先把基本類型的數(shù)據(jù)輸出屋緩存中，再把緩存中的數(shù)據(jù)輸出到文件中；對文件進行讀取操作時，先把文件中的數(shù)據(jù)讀取到緩存中，再從緩存中以基本類型的形式進行讀取。注意in5.readDouble()這一行。因為寫入第一個writeDouble()，所以為了正確顯示。也要以基本類型的形式進行讀取。
6區(qū)是通過RandomAccessFile類對文件進行操作。
備注：本文章主要內(nèi)容轉(zhuǎn)自網(wǎng)站http://www./blog。
