Java IO之包装流详解

目录

• 1、前面讲的字符输入输出流，字节输入输出流都是字节流。那么什么是包装流呢？
• 2、缓冲流　　
• 3、转换流：把字节流转换为字符流
• 4、内存流（数组流）：
• 5、合并流：把多个输入流合并为一个流，也叫顺序流，因为在读取的时候是先读第一个，读完了在读下面一个流。
• 总结

根据功能分为节点流和包装流（处理流）

节点流：可以从或向一个特定的地方(节点)读写数据。如FileReader.

处理流：是对一个已存在的流的连接和封装，通过所封装的流的功能调用实现数据读写。如BufferedReader.处理流的构造方法总是要带一个其他的流对象做参数。一个流对象经过其他流的多次包装，称为流的链接。

1、前面讲的字符输入输出流，字节输入输出流都是字节流。那么什么是包装流呢？

①、包装流隐藏了底层节点流的差异，并对外提供了更方便的输入\输出功能，让我们只关心这个高级流的操作

②、使用包装流包装了节点流，程序直接操作包装流，而底层还是节点流和IO设备操作

③、关闭包装流的时候，只需要关闭包装流即可

2、缓冲流　　

缓冲流：是一个包装流，目的是缓存作用，加快读取和写入数据的速度。

字节缓冲流：BufferedInputStream、BufferedOutputStream

字符缓冲流：BufferedReader、BufferedWriter

案情回放：我们在将字符输入输出流、字节输入输出流的时候，读取操作，通常都会定义一个字节或字符数组，将读取/写入的数据先存放到这个数组里面，然后在取数组里面的数据。这比我们一个一个的读取/写入数据要快很多，而这也就是缓冲流的由来。只不过缓冲流里面定义了一个 数组用来存储我们读取/写入的数据，当内部定义的数组满了（注意：我们操作的时候外部还是会定义一个小的数组，小数组放入到内部数组中），就会进行下一步操作。　　　　　　　

下面是没有用缓冲流的操作：　　　

//1、创建目标对象，输入流表示那个文件的数据保存到程序中。不写盘符，默认该文件是在该项目的根目录下
            //a.txt 保存的文件内容为：AAaBCDEF
        File target = new File("io"+File.separator+"a.txt");
        //2、创建输入流对象
        InputStream in = new FileInputStream(target);
        //3、具体的 IO 操作（读取 a.txt 文件中的数据到程序中）
            /**
             * 注意：读取文件中的数据，读到最后没有数据时，返回-1
             *  int read():读取一个字节，返回读取的字节
             *  int read(byte[] b):读取多个字节,并保存到数组 b 中，从数组 b 的索引为 0 的位置开始存储，返回读取了几个字节
             *  int read(byte[] b,int off,int len):读取多个字节，并存储到数组 b 中，从数组b 的索引为 0 的位置开始，长度为len个字节
             */
        //int read():读取一个字节，返回读取的字节
        int data1 = in.read();//获取 a.txt 文件中的数据的第一个字节
        System.out.println((char)data1); //A
        //int read(byte[] b):读取多个字节保存到数组b 中
        byte[] buffer  = new byte[10];//这里我们定义了一个 长度为 10 的字节数组，用来存储读取的数据
        in.read(buffer);//获取 a.txt 文件中的前10 个字节，并存储到 buffer 数组中
        System.out.println(Arrays.toString(buffer)); //[65, 97, 66, 67, 68, 69, 70, 0, 0, 0]
        System.out.println(new String(buffer)); //AaBCDEF[][][]
        //int read(byte[] b,int off,int len):读取多个字节，并存储到数组 b 中,从索引 off 开始到 len
        in.read(buffer, 0, 3);
        System.out.println(Arrays.toString(buffer)); //[65, 97, 66, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
        System.out.println(new String(buffer)); //AaB[][][][][][][]
        //4、关闭流资源
        in.close();

我们查看 缓冲流的 JDK 底层源码，可以看到，程序中定义了这样的 缓存数组,大小为 8192

BufferedInputStream:

BufferedOutputStream:

//字节缓冲输入流
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(
                new FileInputStream("io"+File.separator+"a.txt"));
        //定义一个字节数组，用来存储数据
        byte[] buffer = new byte[1024];
        int len = -1;//定义一个整数，表示读取的字节数
        while((len=bis.read(buffer))!=-1){
            System.out.println(new String(buffer,0,len));
        }
        //关闭流资源
        bis.close();<br data-filtered="filtered"><br data-filtered="filtered">
        //字节缓冲输出流
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(
                new FileOutputStream("io"+File.separator+"a.txt"));
        bos.write("ABCD".getBytes());
        bos.close();

//字符缓冲输入流
        BufferedReader br = new BufferedReader(
                new FileReader("io"+File.separator+"a.txt"));
        char[] buffer = new char[10];
        int len = -1;
        while((len=br.read(buffer))!=-1){
            System.out.println(new String(buffer,0,len));
        }
        br.close();
        //字符缓冲输出流
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(
                new FileWriter("io"+File.separator+"a.txt"));
        bw.write("ABCD");
        bw.close();

3、转换流：把字节流转换为字符流

InputStreamReader:把字节输入流转换为字符输入流

OutputStreamWriter:把字节输出流转换为字符输出流

用转换流进行文件的复制：

/**
         * 将 a.txt 文件 复制到 b.txt 中
         */
        //1、创建源和目标
        File srcFile = new File("io"+File.separator+"a.txt");
        File descFile = new File("io"+File.separator+"b.txt");
        //2、创建字节输入输出流对象
        InputStream in = new FileInputStream(srcFile);
        OutputStream out = new FileOutputStream(descFile);
        //3、创建转换输入输出对象
        Reader rd = new InputStreamReader(in);
        Writer wt = new OutputStreamWriter(out);
        //3、读取和写入操作
        char[] buffer = new char[10];//创建一个容量为 10 的字符数组，存储已经读取的数据
        int len = -1;//表示已经读取了多少个字符，如果是 -1，表示已经读取到文件的末尾
        while((len=rd.read(buffer))!=-1){
            wt.write(buffer, 0, len);
        }
        //4、关闭流资源
        rd.close();
        wt.close();

4、内存流（数组流）：

把数据先临时存在数组中，也就是内存中。所以关闭 内存流是无效的，关闭后还是可以调用这个类的方法。底层源码的 close()是一个空方法

①、字节内存流：ByteArrayOutputStream 、ByteArrayInputStream

//字节数组输出流：程序---》内存
        ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        //将数据写入到内存中
        bos.write("ABCD".getBytes());
        //创建一个新分配的字节数组。 其大小是此输出流的当前大小，缓冲区的有效内容已被复制到其中。
        byte[] temp = bos.toByteArray();
        System.out.println(new String(temp,0,temp.length));
        byte[] buffer = new byte[10];
        ///字节数组输入流：内存---》程序
        ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(temp);
        int len = -1;
        while((len=bis.read(buffer))!=-1){
            System.out.println(new String(buffer,0,len));
        }
        //这里不写也没事，因为源码中的 close()是一个空的方法体
        bos.close();
        bis.close();

②、字符内存流：CharArrayReader、CharArrayWriter

//字符数组输出流
        CharArrayWriter caw = new CharArrayWriter();
        caw.write("ABCD");
        //返回内存数据的副本
        char[] temp = caw.toCharArray();
        System.out.println(new String(temp));
        //字符数组输入流
        CharArrayReader car = new CharArrayReader(temp);
        char[] buffer = new char[10];
        int len = -1;
        while((len=car.read(buffer))!=-1){
            System.out.println(new String(buffer,0,len));
        }

③、字符串流：StringReader,StringWriter（把数据临时存储到字符串中）

//字符串输出流,底层采用 StringBuffer 进行拼接
        StringWriter sw = new StringWriter();
        sw.write("ABCD");
        sw.write("帅锅");
        System.out.println(sw.toString());//ABCD帅锅
        //字符串输入流
        StringReader sr = new StringReader(sw.toString());
        char[] buffer = new char[10];
        int len = -1;
        while((len=sr.read(buffer))!=-1){
            System.out.println(new String(buffer,0,len));//ABCD帅锅
        }

5、合并流：把多个输入流合并为一个流，也叫顺序流，因为在读取的时候是先读第一个，读完了在读下面一个流。

//定义字节输入合并流
        SequenceInputStream seinput = new SequenceInputStream(
                new FileInputStream("io/a.txt"), new FileInputStream("io/b.txt"));
        byte[] buffer = new byte[10];
        int len = -1;
        while((len=seinput.read(buffer))!=-1){
            System.out.println(new String(buffer,0,len));
        }
        seinput.close();

总结

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