Java 1.0 IO系統(tǒng)介紹
1 Java IO版本
Java庫的IO分為輸入/輸出兩部分。
早期的Java 1.0版本的輸入系統(tǒng)是InputStream及其子類,輸出系統(tǒng)是OutputStream及其子類。
后來的Java 1.1版本對IO系統(tǒng)進(jìn)行了重新設(shè)計。輸入系統(tǒng)是Reader及其子類,輸出系統(tǒng)是Writer及其子類。
Java1.1之所以要重新設(shè)計,主要是為了添加國際化支持(即添加了對16位Unicode碼的支持)。具體表現(xiàn)為Java 1.0的IO系統(tǒng)是字節(jié)流,而Java 1.1的IO系統(tǒng)是字符流。
字節(jié)流,就是數(shù)據(jù)流中最小的數(shù)據(jù)單元是8位的字節(jié)。
字符流,就是數(shù)據(jù)流中最小的數(shù)據(jù)單元是16位的字符。
字節(jié)流在操作的時候,不會用到緩沖;而字符流會用到緩沖。所以,字符流的效率會更高一些。
至于為什么用到緩沖會效率更高一些呢?那是因為,緩沖本質(zhì)上是一段內(nèi)存區(qū)域;而文件大多是存儲在硬盤或者Nand Flash上面。讀寫內(nèi)存的速度比讀寫硬盤或Nand Flash上文件的速度快很多!
目前,文件大多以字節(jié)的方式存儲的。所以在開發(fā)中,字節(jié)流使用較為廣泛。
2 Java 1.0和Java 1.1 的IO類的比較
表01_Java 1.0和Java 1.1的IO基本類對比表
表02_Java 1.0和Java 1.1的IO裝飾器對比表
之所以將Java IO系統(tǒng)分為基本類和裝飾器,是因為基本類主要是將流分為文件、字符串等不同種類,而裝飾器是為了實現(xiàn)“Decorator模式”(參考 “4 Decorator模式”)。
3 Java 1.0 IO系統(tǒng)介紹
因為Java 1.0與Java 1.1的IO系統(tǒng)的原理和使用方法都相似。所以,下面主要對Java 1.0的IO系統(tǒng)進(jìn)行說明。
3.1輸入流
InputStream是字節(jié)輸入流的所有類的超類,它主要包括以下幾個常用的子類。
(01)ByteArrayInputStream
將Byte數(shù)組作為字節(jié)數(shù)組輸入流使用。
(02)StringBufferInputStream
將字符串作為字符串輸入流使用。已過時,不建議使用。
(03)FileInputStream
將文件或FileDescriptor作為文件輸入流使用。創(chuàng)建該輸入流時,傳遞的參數(shù)可以是“文件名”(String類型)、“File對象”或“FileDescriptor對象”(即可以是標(biāo)準(zhǔn)輸入流、輸出流、錯誤流的句柄)。
(04)PipedInputString
提供要寫入管道輸出流的所有數(shù)據(jù)字節(jié)。創(chuàng)建該輸入流的時候,可以指定對應(yīng)的管道輸出輪流;這樣做的話,意味著將對應(yīng)的管道輸入流連接到了管道輸出流。
(05)FilterInputStream
它直接繼承與InputStream,主要用于實現(xiàn)Decorator模式(這在后面進(jìn)行說明)。
FilterInputStream主要有兩個派生類“DataInputStream”和“BufferedInputStream”。DataInputStream提供了讀取byte、char、int等基本類型和String的各種接口;BufferedInputStream提供了緩沖功能。
3.2輸出流
OutputStream是字節(jié)輸出流的所有類的超類,它主要包括以下幾個常用的子類。
(01)ByteArrayOutputStream
字節(jié)數(shù)組輸出流,其中的數(shù)據(jù)被寫入一個 byte 數(shù)組。緩沖區(qū)會隨著數(shù)據(jù)的不斷寫入而自動增長??墒褂?toByteArray() 和 toString() 獲取數(shù)據(jù)。
(02)FileOutputStream
文件輸出流是用于將數(shù)據(jù)寫入 File 或 FileDescriptor 的輸出流。
文件是否可用或能否可以被創(chuàng)建取決于基礎(chǔ)平臺。特別是某些平臺一次只允許一個 FileOutputStream(或其他文件寫入對象)打開文件進(jìn)行寫入。在這種情況下,如果所涉及的文件已經(jīng)打開,則此類中的構(gòu)造方法將失敗。
(03)PipedOutputString
可以將管道輸出流連接到管道輸入流來創(chuàng)建通信管道。管道輸出流是管道的發(fā)送端。通常,數(shù)據(jù)由某個線程寫入 PipedOutputStream 對象,并由其他線程從連接的 PipedInputStream讀取。
不建議對這兩個對象嘗試使用單個線程,因為這樣可能會造成該線程死鎖。如果某個線程正從連接的管道輸入流中讀取數(shù)據(jù)字節(jié),但該線程不再處于活動狀態(tài),則該管道被視為處于 毀壞 狀態(tài)。
(04)FilterOutputStream
它直接繼承與OutputStream,主要用于實現(xiàn)Decorator模式(這在后面進(jìn)行說明)。
FilterOutputStream主要有兩個派生類“DataOutputStream”和“BufferedOutputStream”。DataOutputStream提供了寫入byte、char、int等基本類型和String的各種接口;BufferedOutputStream提供了緩沖功能。
4 Decorator模式
Decorator,裝飾模式,又稱為Wrapper。它的主要功能在于動態(tài)擴(kuò)展一個類的功能。
JavaIO系統(tǒng)包括“文件流”、“字符串流”、“字節(jié)流”、“緩沖流”等。假如,我們同時需要多種數(shù)據(jù)流的功能,如輸入流和緩沖流。若采用繼承的方式,數(shù)量太可觀了。為了解決這一問題,Decorator模式實現(xiàn)了動態(tài)擴(kuò)展,即在運行的時候動態(tài)的給一個類“裝飾”上某些功能。比如:
InputStream input = newBufferedInputStream(new FileInputStream(“test.txt”));
這就是將FileInputStream裝飾成了BufferedInputStream,使它具有了緩沖功能。
5 JAVA IO例子
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