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Java流是什么?输入/输出流又是什么?

程序员阿鑫
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Java流是什么?输入/输出流又是什么?-程序员阿鑫-带你一起秃头!-第1张图片

在 Java 中所有数据都是使用流读写的。流是一组有序的数据序列,将数据从一个地方带到另一个地方。根据数据流向的不同,可以分为输入(Input)流和输出(Output)流两种。

在学习输入和输出流之前,我们要明白为什么应用程序需要输入和输出流。例如,我们平时用的 Office 软件,对于 Word、Excel 和 PPT 文件,我们需要打开文件并读取这些文本,和编辑输入一些文本,这都需要利用输入和输出的功能。在现实生活中,输入和输出的例子比比皆是。

在前面章节中,我们经常使用“System.out.println”方法,它就是一个输出方法。后面我们会讲述更多的方法,并通过大量的实例来展示它们的用法。

下面详细介绍什么是输入流和输出流,以及 Java 中流的类型及每种类型的相关类。

什么是输入/输出流

Java 程序通过流来完成输入/输出,所有的输入/输出以流的形式处理。因此要了解 I/O 系统,首先要理解输入/输出流的概念。

输入就是将数据从各种输入设备(包括文件、键盘等)中读取到内存中,输出则正好相反,是将数据写入到各种输出设备(比如文件、显示器、磁盘等)。例如键盘就是一个标准的输入设备,而显示器就是一个标准的输出设备,但是文件既可以作为输入设备,又可以作为输出设备。

数据流是 Java 进行 I/O 操作的对象,它按照不同的标准可以分为不同的类别。

  • 按照流的方向主要分为输入流和输出流两大类。
  • 数据流按照数据单位的不同分为字节流和字符流。
  • 按照功能可以划分为节点流和处理流。


数据流的处理只能按照数据序列的顺序来进行,即前一个数据处理完之后才能处理后一个数据。数据流以输入流的形式被程序获取,再以输出流的形式将数据输出到其它设备。图 1 为输入流模式,图 2 为输出流模式。

Java流是什么?输入/输出流又是什么?-程序员阿鑫-带你一起秃头!-第2张图片

图 1  输入流模式

Java流是什么?输入/输出流又是什么?-程序员阿鑫-带你一起秃头!-第3张图片

图 2  输出流模式

输入流

Java 流相关的类都封装在 java.io 包中,而且每个数据流都是一个对象。所有输入流类都是 InputStream 抽象类(字节输入流)和 Reader 抽象类(字符输入流)的子类。其中 InputStream 类是字节输入流的抽象类,是所有字节输入流的父类,其层次结构如图 3 所示。

Java流是什么?输入/输出流又是什么?-程序员阿鑫-带你一起秃头!-第4张图片

图 3  InputStream类的层次结构图

InputStream 类中所有方法遇到错误时都会引发 IOException 异常。如下是该类中包含的常用方法。

InputStream 类常用方法

名称作用
int read()从输入流读入一个 8 字节的数据,将它转换成一个 0~ 255 的整数,返回一个整数,如果遇到输入流的结尾返回 -1
int read(byte[] b)从输入流读取若干字节的数据保存到参数 b 指定的字节数组中,返回的字节数表示读取的字节数,如果遇到输入流的结尾返回 -1
int read(byte[] b,int off,int len)从输入流读取若干字节的数据保存到参数 b 指定的字节数组中,其中 off 是指在数组中开始保存数据位置的起始下标,len 是指读取字节的位数。返回的是实际读取的字节数,如果遇到输入流的结尾则返回 -1
void close()关闭数据流,当完成对数据流的操作之后需要关闭数据流
int available()返回可以从数据源读取的数据流的位数。
skip(long n)从输入流跳过参数 n 指定的字节数目
boolean markSupported()判断输入流是否可以重复读取,如果可以就返回 true
void mark(int readLimit)如果输入流可以被重复读取,从流的当前位置开始设置标记,readLimit 指定可以设置标记的字节数
void reset()使输入流重新定位到刚才被标记的位置,这样可以重新读取标记过的数据

上述最后 3 个方法一般会结合在一起使用,首先使用 markSupported() 判断,如果可以重复读取,则使用 mark(int readLimit) 方法进行标记,标记完成之后可以使用 read() 方法读取标记范围内的字节数,最后使用 reset() 方法使输入流重新定位到标记的位置,继而完成重复读取操作。

Java 中的字符是 Unicode 编码,即双字节的,而 InputerStream 是用来处理单字节的,在处理字符文本时不是很方便。这时可以使用 Java 的文本输入流 Reader 类,该类是字符输入流的抽象类,即所有字符输入流的实现都是它的子类,该类的方法与 InputerSteam 类的方法类似,这里不再介绍。

输出流

在 Java 中所有输出流类都是 OutputStream 抽象类(字节输出流)和 Writer 抽象类(字符输出流)的子类。其中 OutputStream 类是字节输出流的抽象类,是所有字节输出流的父类,其层次结构如图 4 所示。

Java流是什么?输入/输出流又是什么?-程序员阿鑫-带你一起秃头!-第5张图片

图 4  OutputStream 类的层次结构图


OutputStream 类是所有字节输出流的超类,用于以二进制的形式将数据写入目标设备,该类是抽象类,不能被实例化。OutputStream 类提供了一系列跟数据输出有关的方法,如下所示。

OutputStream类的常用方法

名称作用
int write(b)将指定字节的数据写入到输出流
int write (byte[] b)将指定字节数组的内容写入输出流
int write (byte[] b,int off,int len)将指定字节数组从 off 位置开始的 len 字节的内容写入输出流
close()关闭数据流,当完成对数据流的操作之后需要关闭数据流
flush()刷新输出流,强行将缓冲区的内容写入输出流

以上是《Java流是什么?输入/输出流又是什么?》的全部内容,

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