Java IO的使用原则

一、按数据来源（去向）分类：

1 、是文件：FileInputStream, FileOutputStream, (
字节流 )FileReader,FileWriter( 字符 )

2 、是byte[]
： ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream( 字节流 )

3 、是Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter(
字符流 )

4 、是String: StringBufferInputStream, StringBufferOuputStream (
字节流 )StringReader, StringWriter( 字符流 )

5 、网络数据流： InputStream, OutputStream,(
字节流 ) Reader,Writer( 字符流 )

二、按是否格式化输出分：

1 、要格式化输出： PrintStream, PrintWriter

三、按是否要缓冲分：

1 、要缓冲：BufferedInputStream, BufferedOutputStream,(
字节流 )BufferedReader, BufferedWriter( 字符流 )

四、按数据格式分：

1 、二进制格式（只要不能确定是纯文本的） : InputStream, OutputStream
及其所有带 Stream 结束的子类

2 、纯文本格式（含纯英文与汉字或其他编码方式）； Reader, Writer
及其所有带 Reader, Writer 的子类

五、按输入输出分：

1 、输入：Reader, InputStream
类型的子类

2 、输出：Writer, OutputStream
类型的子类

六、特殊需要：

1 、从Stream
到 Reader,Writer 的转换类：InputStreamReader, OutputStreamWriter

2 、对象输入输出： ObjectInputStream, ObjectOutputStream

3 、进程间通信： PipeInputStream, PipeOutputStream, PipeReader, PipeWriter

4 、合并输入： SequenceInputStream

5 、更特殊的需要： PushbackInputStream, PushbackReader, LineNumberInputStream,LineNumberReader

决定使用哪个类以及它的构造进程的一般准则如下（不考虑特殊需要）：

首先，考虑最原始的数据格式是什么： 原则四

第二，是输入还是输出：原则五

第三，是否需要转换流：原则六第 1 点

第四，数据来源（去向）是什么：原则一

第五，是否要缓冲：原则三 （特别注明：一定要注意的是 readLine() 是否有定义，有什么比 read, write 更特殊的输入或输出方法）

第六，是否要格式化输出：原则二

首先是java的IO。这破东西可真费事，I/O类库常使用”流(stream)”这种抽象。所谓”流”是一种能生成或接受数据的，代表数据的源和目标的对象。流把I/O设备内部的具体操作给隐藏起来了。 正如JDK文档所显示的，Java的I/O类库分成输入和输出两大部分。所有InputStream和Reader的派生类都有一个基本的，继承下来的，能读取单个或byte数组的read( )方法。同理，所有OutputStream和Writer的派生类都有一个基本的，能写入单个或byte数组的write( )方法。但通常情况下，你是不会去用这些方法的；它们是给其它类用的 —— 而后者会提供一些更实用的接口。因此，你很少会碰到只用一个类就能创建一个流的情形，实际上你得把多个对象叠起来，并以此来获取所需的功能。Java的流类库之所以会那么让人犯晕，最主要的原因就是”你必须为创建一个流而动用多个对象”。

Java的IO类结构：

根接口是InputStream/OutputStream，充当数据源的IO类有FileInputStream/FileOutputStream，ByteArrayInputStream / ByteArrayOutputStream 等，充当装饰功能的IO类有BufferedInputStream / BufferedOutputStream，DataInputStream / DataOutputStream等，

它们都是继承装饰接口FilterInputStream/FilterOutputStream。

使用IO时，首先创建一个数据源IO，然后根据需要的功能创建装饰类IO，其构造函数的参数为已创建的数据源IO。

我们以创建一个具有缓冲的文件输入流为例，假定需要从磁盘读取文件“C:\log.txt”：

// 创建一个FileInputStream:

FileInputStream fileInput = newFileInputStream(”C:\\log.txt”);

// 创建一个BufferedInputStream:

BufferedInputStream bufferedInput = newBufferedInputStream(fileInput);

// 现在得到的bufferedInput即是具有缓冲的文件输入流

或者进一步简写如下：

InputStream input = new BufferedInputStream(new FileInputStream(”C:\\log.txt”)); //
现在得到的input即是具有缓冲的文件输入流

java.io.Reader 和 java.io.InputStream
区别

java.io.Reader 和 java.io.InputStream
组成了 Java 输入类。Reader 用于读入16位字符，也就是Unicode 编码的字符；而 InputStream 用于读入 ASCII 字符和二进制数据。

在 Java 中，有不同类型的 Reader 输入流对应于不同的数据源：

FileReader 用于从文件输入；

CharArrayReader 用于从程序中的字符数组输入；

StringReader 用于从程序中的字符串输入；

PipedReader 用于读取从另一个线程中的 PipedWriter
写入管道的数据。

相应的也有不同类型的 InputStream 输入流对应于不同的数据源：FileInputStream，ByteArrayInputStream，StringBufferInputStream，PipedInputStream。另外，还有两种没有对应 Reader 类型的 InputStream 输入流：

Socket 用于套接字；

URLConnection 用于 URL 连接。

这两个类使用 getInputStream() 来读取数据。

相应的，java.io.Writer 和 java.io.OutputStream 也有类似的区别。

1、Java技术支持两种数据类型的流

InputStream和OutputStream：字节流。其它字节流都是InputStream或OutputStream的子类。 Reader和 Writer：字符流。其它字符流都是Reader或Writer的子类。

2、节点流

Java 2 SDK中有三种基本类型的节点：文件(file)、内存(memory)、管道(pipe)。

3、过程流

过程流在其它流之上，完成排序、变换等操作。过程流也被称做过滤流。

当你需要改变输入流的原始数据时，你可以将一个过滤输入流连接到一个原始的输入流上。

用过滤流将原始数据变换成你需要的格式。

4、基本字节流类

4.1、FileInputStream和FileOutputStream

这两个节点流用来操纵磁盘文件。这些类的构造函数允许你指定它们所连接的文件。

要构造一个FileInputStream，所关联的文件必须存在而且是可读的。

如果你要构造一个FileOutputStream而输出文件已经存在，则它将被覆盖。

FileInputStream infile = newFileInputStream(”myfile.dat”);

FileOutputStream outfile = newFileOutputStream(”results.dat”);

4.1、 BufferInputStream和BufferOutputStream

这些是过滤器流，它们可以提高I/O操作的效率。

4.3、 PipedInputStream和PipedOutputStream

管道流用来在线程间进行通信。一个线程的PipedInputStream对象从另一个线程的PipedOutputStream对象读取输入。

要使管道流有用，必须有一个输入方和一个输出方。

4.4、 DataInputStream和DataOutputStream

这些过滤器通过流来读写Java基本类

5、 基本字符流类

图阐述了Reader和Writer字符流的体系结构。

5.1、InputStreamReader 和 OutputStreamWriter

用于字节流与字符流之间的转换接口。

当你构造一个InputStreamReader或OutputStreamWriter时，转换规则定义了16位Unicode和其它平台的特定表示之间的转换。

InputStreamReader从一个数据源读取字节，并自动将其转换成Unicode字符。

如果你特别声明，InputStreamReade会将字节流转换成其它种类的字符流。

OutputStreamWriter将字符的Unicode编码写到输出流，如果你的使用的不是Unicode字符，OutputStreamWriter会将你的字符编码转换成Unicode编码。

5.2.、缓冲读者和作者

因为在各种格式之间进行转换和其它I/O操作很类似，所以在处理大块数据时效率最高。

在InputStreamReader和OutputStreamWriter的结尾链接一个BufferedReader和BufferedWriter是一个好主意。

记住对BufferedWriter使用flush()方法。

5.3、 使用其它字符转换

如果你需要从一个非本地(例如，从连接到一个不同类型的机器的网络连接读取)的字符编码读取输入，

你可以象下面这个程序那样，使用显式的字符编码构造ir=new InputStreamReader(System.in, “8859_1″);

注：如果你通过网络连接读取字符，就应该使用这种形式。

否则，你的程序会总是试图将所读取的字符当作本地表示来进行转换，而这并不总是正确的。ISO 8859-1是映射到ASCII的Latin-1编码模式。

6、 对象串行化

java.io.Serializable接口支持将一个Java技术对象存放到一个流中。

将一个对象存放到某种类型的永久存储器上称为”保持”。

如果一个对象可以被存放到磁盘或磁带上，或者可以发送到另外一台机器并存放到存储器或磁盘上，那么这个对象就被称为可保持的。

java.io.Serializable接口没有任何方法，它只作为一个”标记”，用来表明实现了这个接口的类可以串行化。

类中没有实现Serializable接口的对象不能被保持。

// 文件实现追加：

// 其中的FileWriter()中的第二个参数的含义是:是否在文件中追加内容

PrintWriter out = new PrintWriter(newFileWriter(logFileName, true), true);

Java读写文件最常用的类是FileInputStream/FileOutputStream和FileReader/FileWriter。

其中FileInputStream和FileOutputStream是基于字节流的，常用于读写二进制文件。

读写字符文件建议使用基于字符的FileReader和FileWriter，省去了字节与字符之间的转换。

但这两个类的构造函数默认使用系统的编码方式，如果文件内容与系统编码方式不一致，可能会出现乱码。

在这种情况下，建议使用FileReader和FileWriter的父类：InputStreamReader/OutputStreamWriter，

它们也是基于字符的，但在构造函数中可以指定编码类型：InputStreamReader(InputStream in, Charset cs)
和OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs)。

// 读写文件的编码：

InputStreamReader r = new InputStreamReader(newFileInputStream(fileName), “utf-8″);

OutputStreamWriter out = newOutputStreamWriter(new FileOutputStream(fileName),”utf-8″);

/**

三种IO性能比较:

在读写一个10k文件的时候，三种方式的耗时如下:

InputStreamReader And OutputStreamWriter : 63ms (可以设置文件的编码，如果不用buffer)

BufferedReader And BufferedWriter : 31ms

BufferedInputStream And BufferedOutputStream :16ms

*/

/**

* Description: Test the java IO’s efficiency

* Author: AllanCao

* Date: 2007-02-18

*/

import java.io.*;

/**

* using the InputStreamReader AndOutputStreamWriter

*/

class EncoderRW {

public static String read(String fileName)throws IOException {

StringBuffer sb = new StringBuffer();

/*此处读文件时用了buffer，如果不用，性能损失一倍*/

BufferedReader in = new BufferedReader(newInputStreamReader(new FileInputStream(fileName), “utf-8″));

String s;

while((s = in.readLine()) != null) {

sb.append(s);

sb.append(”\n”);

}

in.close();

return sb.toString();

}

public void write(String fileName, Stringtext) throws IOException {

OutputStreamWriter out = new OutputStreamWriter(newFileOutputStream(fileName),”utf-8″);

out.write(text);

out.flush();

out.close();

}

}

/**

* using the BufferedReader AndBufferedWriter

*/

class WriterReader {

public String read(String fileName) throwsIOException {

StringBuffer sb = new StringBuffer();

BufferedReader in = new BufferedReader(newFileReader(fileName));

String s;

while((s = in.readLine()) != null) {

sb.append(s);

sb.append(”\n”);

}

in.close();

return sb.toString();

}

public void write(String fileName, Stringtext) throws IOException {

PrintWriter out = new PrintWriter(newBufferedWriter(new FileWriter(fileName)));

out.print(text);

out.close();

}

}

/**

* using the BufferedInputStream AndBufferedOutputStream

*/

class BufferedStream{

public byte[] read(String fileName) throwsIOException {

BufferedInputStream remoteBIS = newBufferedInputStream(new FileInputStream(fileName));

ByteArrayOutputStream baos = newByteArrayOutputStream(10240);

byte[] buf = new byte[1024];

int bytesRead = 0;

while(bytesRead >= 0)

{

baos.write(buf, 0, bytesRead);

bytesRead = remoteBIS.read(buf);

}

byte[] content = baos.toByteArray();

return content;

}

public void write(String fileName, byte[]content) throws IOException {

BufferedOutputStream out = newBufferedOutputStream(new FileOutputStream(fileName));

out.write(content);

out.flush();

out.close();

}

}

public class TestIO

{

public static void main(String[] args)throwsIOException {

long currentTime =System.currentTimeMillis() ;

EncoderRW rw = new EncoderRW();

rw.write(”index.dat”,rw.read(”FileUtil.java”));

System.out.println(”cost time:” +Long.toString(System.currentTimeMillis()-currentTime) + ” ms”);

currentTime = System.currentTimeMillis() ;

WriterReader wr = new WriterReader();

wr.write(”index.dat”,wr.read(”FileUtil.java”));

System.out.println(”cost time:” +Long.toString(System.currentTimeMillis()-currentTime) + ” ms”);

currentTime = System.currentTimeMillis() ;

BufferedStream bf = new BufferedStream();

bf.write(”index.dat”,bf.read(”FileUtil.java”));

System.out.println(”cost time:” +Long.toString(System.currentTimeMillis()-currentTime) + ” ms”);

}

}