发布时间:2024-01-27 09:00
Java中常用流(Stream)总结
2020-08-17 16:12:15
一、什么是流(Stream)?
流是个抽象的概念,是对输入输出设备的抽象。在Java中,对于数据的输入/输出操作都是以“流”的方式进行。这些设备可以是文件,网络,内存等。
二、流的分类
可以从不同的角度对流进行分类:
1. 处理的数据单位不同,可分为:字符流,字节流
2.数据流方向不同,可分为:输入流,输出流
3.功能不同,可分为:节点流,处理流
1和2的情况比较好理解,对于3来说,可以这么理解:
节点流:节点流从一个特定的数据源读写数据。即节点流是直接操作文件,网络等的流,例如FileInputStream和FileOutputStream,他们直接从文件中读取或往文件中写入字节流。
处理流:“连接”在已存在的流(节点流或处理流)之上通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。过滤流是使用一个已经存在的输入流或输出流连接创建的,过滤流就是对节点流进行一系列的包装。例如BufferedInputStream和BufferedOutputStream,使用已经存在的节点流来构造,提供带缓冲的读写,提高了读写的效率,以及DataInputStream和DataOutputStream,使用已经存在的节点流来构造,提供了读写Java中的基本数据类型的功能。他们都属于过滤流。
三、两种最基本的抽象类
1.处理字节:InputStream,OutputStream
2.处理字符:Reader,Writer
注:为什么会有两种类型呢?Java中字符是以Unicode形式存储的,一个字符占用两个字节,然而InputStream和OutputStream都是以字节形式读取或写出数据的,会将一个字符拆分成两个字节来读写这样会造成乱码(比如读取或者写出中文)。
最基本的两个方法:
在InputStream 和 Reader抽象类中都有一个抽象方法 abstract int read(),这个方法将会读入一个字节或字符,当到达输入数据块的末尾的时候返回-1,所有的输入流只要覆盖这个方法,完成具体的功能。
在OutputStream 和 Writer抽象类中都有一个抽象方法 abstract void write(int b),这个方法将会象某一个输出位置写一个字节或者字符。所有的输出流只覆盖这个方法,完成具体的输出功能。
注意:
1.read()和write()方法都是阻塞方法,当一个流不能被立即访问或者字节不能被成功的读出或写入的时候,当前线程将进入阻塞态直到字节确实被读入或者被写出。这样的设置保证了数据的安全性。
2.及时的关闭不使用的流,避免造成资源流失。
重要的方法:
1.available()检查可读入字节的数量,避免造成线程阻塞
2.close()关闭当前的流,flush()冲刷输出流,让数据成功的保存到目标地址(如文件)。
四、流家族
从三中可知,整个流家族,读写字节的顶层类是InputStream 和 OutputStream,读写字符顶层类的是Reader和Writer。
流家族中分为原生的节点流(FileInputStream)和负责包装的处理流(BufferedInputStream)如(FilterInputStream的子类BufferedInputStream)。
如下图:
Reader和Writer的层次结构
InputStream
OutputStream
Reader
Writer
附加:Closeable、Flushable、Readable、Appendable接口。
简单介绍四个接口:
1)Closeable:InputStream、OutputStream、Reader、Writer都实现了Closeable,Closeable接口扩展了java.lang.AutoCloseable接口使其可以抛出任何异常。
2)Flushable:OutputStream和Writer实现了。
3)Readable:Reader实现了。内部方法int read(CharBuffer cb)
4)Appendable:Writer实现了。 内部方法Appendable append(char c) Appendable append(CharSequence s)
流过滤器:节点流外层是可以套接处理流达到输出预想数据的要求的。大大提高了数据读入的灵活性。
如:DataInputStream din = new DataInputStream(new BufferedInputStream(newFileInputStream(\"****.dat\")));
五、常用流的介绍
1)对文件进行操作:FileInputStream(字节输入流),FileOutputStream(字节输出流),FileReader(字符输入流),FileWriter(字符输出流)
2)对管道进行操作:PipedInputStream(字节输入流),PipedOutStream(字节输出流),PipedReader(字符输入流),PipedWriter(字符输出流)
PipedInputStream的一个实例要和PipedOutputStream的一个实例共同使用,共同完成管道的读取写入操作。主要用于线程操作。
3)字节/字符数组:ByteArrayInputStream,ByteArrayOutputStream,CharArrayReader,CharArrayWriter是在内存中开辟了一个字节或字符数组。
4)Buffered缓冲流:BufferedInputStream,BufferedOutputStream,BufferedReader,BufferedWriter,是带缓冲区的处理流,缓冲区的作用的主要目的是:避免每次和硬盘打交道,提高数据访问的效率。
5)转化流:InputStreamReader:在读入数据的时候将字节转换成字符。OutputStreamWriter:在写出数据的时候将字符转换成字节。
6)数据流:DataInputStream,DataOutputStream。
因为平时若是我们输出一个8个字节的long类型或4个字节的float类型,那怎么办呢?可以一个字节一个字节输出,也可以转换成字符串输出,但是这样转换费时间,若是直接输出该多好啊,因此这个数据流就解决了我们输出数据类型的困难。数据流可以直接输出float类型或long类型,提高了数据读写的效率。
7)打印流:printStream,printWriter,一般是打印到控制台,可以进行控制打印的地方和格式,其中的 print方法不会抛出异常,可以通过checkError方法来查看异常。
8)对象流:ObjectInputStream,ObjectOutputStream,把封装的对象直接输出,而不是一个个在转换成字符串再输出。
9)RandomAccessFile随机访问文件
10)ZipInputStream、ZipOutputStream读取zip文档 getNextEntry、putNextEntry 得到或创建ZipEntry对象。