完全精通java输入输出流

　　Java语言的输入输出功能是十分强大而灵活的，美中不足的是看上去输入输出的代码并不是很简洁，因为你往往需要包装许多不同的对象。在Java类库 中，IO部分的内容是很庞大的，因为它涉及的领域很广泛:标准输入输出，文件的操作，网络上的数据流，字符串流，对象流，zip文件流....本文的目的 是为大家做一个简要的介绍。

　　流是一个很形象的概念，当程序需要读取数据的时候，就会开启一个通向数据源的流，这个数据源可以是文件，内存，或是网络连接。类似的，当程序需要写入数据的时候，就会开启一个通向目的地的流。这时候你就可以想象数据好像在这其中“流”动一样，如下图：

　　Java中的流分为两种，一种是字节流，另一种是字符流，分别由四个抽象类来表示（每种流包括输入和输出两种所以一共四个）:InputStream，OutputStream，Reader，Writer。Java中其他多种多样变化的流均是由它们派生出来的:

　　在这其中InputStream和OutputStream在早期的Java版本中就已经存在了，它们是基于字节流的，而基于字符流的Reader和Writer是后来加入作为补充的。以上的层次图是Java类库中的一个基本的层次体系。

　　在这四个抽象类中，InputStream和Reader定义了完全相同的接口：

int read（）
int read（char cbuf[]）
int read（char cbuf[], int offset, int length）

　　而OutputStream和Writer也是如此：

int write（int c）
int write（char cbuf[]）
int write（char cbuf[], int offset, int length）

　　这六个方法都是最基本的，read（）和write（）通过方法的重载来读写一个字节，或者一个字节数组。

　　更多灵活多变的功能是由它们的子类来扩充完成的。知道了Java输入输出的基本层次结构以后，本文在这里想给大家一些以后可以反复应用例子，对于所有子类的细节及其功能并不详细讨论。

import java.io.*；

public class IOStreamDemo {

      public void samples（） throws IOException {

           //1. 这是从键盘读入一行数据,返回的是一个字符串
           BufferedReader stdin =new BufferedReader（new InputStreamReader（System.in））；
           System .out.print（"Enter a line:" ）；
           System .out.println（stdin.readLine（））；

           //2. 这是从文件中逐行读入数据

           BufferedReader in = new BufferedReader（new FileReader（"IOStreamDemo.java" ））；
           String s, s2 = new String（）；
           while （（s = in.readLine（））!= null ）
                      s2 += s + "\n" ；
           in.close（）；

           //3. 这是从一个字符串中逐个读入字节
           StringReader in1 = new StringReader（s2）；
           int c；
           while （（c = in1.read（）） != -1）
                      System .out.print（（char）c）；

           //4. 这是将一个字符串写入文件
           try {
                      BufferedReader in2 = new BufferedReader（new StringReader（s2））；
                      PrintWriter out1 = new PrintWriter（new BufferedWriter（new FileWriter（"IODemo.out" ）））；
                      int lineCount = 1；
                      while （（s = in2.readLine（）） != null ）
                                 out1.println（lineCount++ + ": " + s）；
                      out1.close（）；
           } catch （EOFException e） {
                      System .err.println（"End of stream" ）；
           }
      }

}

　　对于上面的例子，需要说明的有以下几点：

　　1. BufferedReader 是Reader 的一个子类，它具有缓冲的作用，避免了频繁的从物理设备中读取信息。它有以下两个构造函数：

BufferedReader （Reader in）
BufferedReader （Reader in, int sz）

　　这里的sz是指定缓冲区的大小。

　　它的基本方法：

void close（ ） //关闭流

           void mark（int readAheadLimit） //标记当前位置

           boolean markSupported（） //是否支持标记

           int read（） //继承自Reader的基本方法

           int read（char [] cbuf, int off, int len） //继承自Reader的基本方法

           String readLine（） //读取一行内容并以字符串形式返回

           boolean ready（） //判断流是否已经做好读入的准备

           void reset（） //重设到最近的一个标记

           long skip（long n） //跳过指定个数的字符读取

　　2. InputStreamReader 是InputStream 和Reader 之间的桥梁，由于System.in是字节流，需要用它来包装之后变为字符流供给             BufferedReader 使用。

　　3. PrintWriter out1 = new PrintWriter（new BufferedWriter（new FileWriter（"IODemo.out" ）））；

　　这句话体现了Java输入输出系统的一个特点，为了达到某个目的，需要包装好几层。首先，输出目的地是文件IODemo.out，所以最内层包装的是FileWriter，建立一个输出文件流，接下来，我们希望这个流是缓冲的，所以用BufferedWriter 来包装它以达到目的，最后，我们需要格式化输出结果，于是将PrintWriter 包在最外层。

　　Java提供了这样一个功能，将标准的输入输出流转向，也就是说，我们可以将某个其他的流设为标准输入或输出流，看下面这个例子：

import java.io.*；

public class Redirecting {

       public static void main（String [] args） throws IOException {
              PrintStream console = System.out；
              BufferedInputStream in = new BufferedInputStream （ new FileInputStream （ "Redirecting.java" ））；
              PrintStream out = new PrintStream （ new BufferedOutputStream （ new FileOutputStream （"test.out" ）））；
              System.setIn（in）；
              System.setOut（out）；

              BufferedReader br = new BufferedReader （ new InputStreamReader （System.in））；
              String s；
              while （（s = br.readLine（）） != null ）
                     System.out.println（s）；
              out.close（）；
              System.setOut（console）；
      }
}

　　在这里java.lang.System的静态方法

static void setIn（InputStream in）
static void setOut（PrintStream out）

　　提供了重新定义标准输入输出流的方法，这样做是很方便的，比如一个程序的结果有很多，有时候甚至要翻页显示，这样不便于观看结果，这是你就可以将标准输出流定义为一个文件流，程序运行完之后打开相应的文件观看结果，就直观了许多。

　　Java流有着另一个重要的用途，那就是利用对象流对对象进行序列化。下面将开始介绍这方面的问题。

　　在一个程序运行的时候，其中的变量数据是保存在内存中的，一旦程序结束这些数据将不会被保存，一种解决的办法是将数据写入文件，而Java中提供了一种机制，它可以将程序中的对象写入文件，之后再从文件中把对象读出来重新建立。这就是所谓的对象序列化Java中引入它主要是为了RMI（Remote Method Invocation）和Java Bean所用，不过在平时应用中，它也是很有用的一种技术。

　　所有需要实现对象序列化的对象必须首先实现Serializable接口。下面看一个例子：

import java.io.*；
import java.util.*；

public class Logon implements Serializable {

       private Date date = new Date（）；
       private String username；
       private transient String password；

       Logon（String name, String pwd） {
              username = name；
              password = pwd；
       }

       public String toString（） {
              String pwd = （password == null ） ? "（n/a）" : password；
              return "logon info: \n " + "username: " + username + "\n date: " + date + "\n password: " + pwd；
       }

       public static void main（String[] args） throws IOException , ClassNotFoundException {
              Logon a = new Logon（"Morgan" , "morgan83" ）；
              System .out.println（ "logon a = " + a）；
              ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream （ new FileOutputStream （"Logon.out" ））；
              o.writeObject（a）；
              o.close（）；

              int seconds = 5；
              long t = System .currentTimeMillis（） + seconds * 1000；
              while （System .currentTimeMillis（） < t） ；

              ObjectInputStream in = new ObjectInputStream （ new FileInputStream （"Logon.out" ））；
              System .out.println（ "Recovering object at " + new Date（））；
              a = （Logon）in.readObject（）；
              System .out.println（"logon a = " + a）；
       }
}

　　类Logon是一个记录登录信息的类，包括用户名和密码。首先它实现了接口Serializable，这就标志着它可以被序列化。之后再main方法里ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream （ new FileOutputStream （"Logon.out" ））；新建一个对象输出流包装一个文件流，表示对象序列化的目的地是文件Logon.out。然后用方法writeObject 开始写入。想要还原的时候也很简单ObjectInputStream in = new ObjectInputStream （ new FileInputStream （"Logon.out" ））；新建一个对象输入流以文件流Logon.out为参数，之后调用readObject方法就可以了。

　　需要说明一点，对象序列化有一个神奇之处就是，它建立了一张对象网，将当前要序列化的对象中所持有的引用指向的对象 都包含起来一起写入到文件，更为奇妙的是，如果你一次序列化了好几个对象，它们中相同的内容将会被共享写入。这的确是一个非常好的机制。它可以用来实现深 层拷贝。

　　关键字transient在这里表示当前内容将不被序列化，比如例子中的密码，需要保密，所以没有被写入文件。

　　对Java的输入输出功能，就浅浅的介绍到这里，本文的目的只是开一个好头，希望能让大家对Java输入输出流有个基本的认识。

评论

1 楼 markxing 2010-08-27  

不错不错，较详细。我一直搞不明白java的输入输出流，看了楼主的文章后感觉思路清晰多了。 收藏，拜谢！