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【19】IO流2_读写缓冲区，装饰设计模式，图片拷贝，IO流操作规律及其他

2013-07-17 22:29 501 查看

7.5 字符流的缓冲区

缓冲区的作用？

缓冲区的出现提高了对数据的读写效率。

对应类：

BufferedWriter

BufferedReader

缓冲区要结合流才可以使用。

在流的基础上对流的功能进行了增强。

练习一：缓冲区的应用

/*
缓冲区的出现是为了提高流的操作效率而出现的。

所以在创建缓冲区之前，必须要先有流对象。

该缓冲区中提供了一个跨平台的换行符。
newLine();

*/

import java.io.*;

class BufferedWriterDemo
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
//创建一个字符写入流对象。
FileWriter fw = new FileWriter("buf.txt");

//为了提高字符写入流效率。加入了缓冲技术。
//只要将需要被提高效率的流对象作为参数传递给缓冲区的构造函数即可。
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(fw);

for(int x=1; x<5; x++)
{
bufw.write("abcd"+x);
bufw.newLine();
bufw.flush();
}

//记住，只要用到缓冲区，就要记得刷新。
//bufw.flush();

//其实关闭缓冲区，就是在关闭缓冲区中的流对象。
bufw.close();

}
}

练习二：通过缓冲区复制一个.java文件

/*
通过缓冲区复制一个.java文件。

*/
import java.io.*;

class CopyTextByBuf
{
public static void main(String[] args)
{
BufferedReader bufr = null;
BufferedWriter bufw = null;

try
{
bufr= new BufferedReader(new FileReader("BufferedWriterDemo.java"));
bufw= new BufferedWriter(new FileWriter("bufWriter_Copy.txt"));

String line = null;

while((line=bufr.readLine())!=null)
{
bufw.write(line);
bufw.newLine();
bufw.flush();

}
}
catch(IOException e)
{
throw new RuntimeException("读写失败");
}
finally
{
try
{
if(bufr!=null)
bufr.close();
}
catch(IOException e)
{
thrownew RuntimeException("读取关闭失败");
}
try
{
if(bufw!=null)
bufw.close();
}
catch(IOException e)
{
thrownew RuntimeException("写入关闭失败");
}
}
}
}

7.6 readLine方法的原理

练习三：自定义一个类中包含一个功能和readLine一致的方法

/*
明白了BufferedReader类中特有方法readLine的原理后，
可以自定义一个类中包含一个功能和readLine一致的方法。
来模拟一下BufferedReader
*/
import java.io.*;
class MyBufferedReader extends Reader
{

private Reader r;
MyBufferedReader(Readerr)
{
this.r= r;
}

//可以一次读一行数据的方法。
public String myReadLine()throws IOException
{
//定义一个临时容器。原BufferReader封装的是字符数组。
//为了演示方便。定义一个StringBuilder容器。因为最终还是要将数据变成字符串。
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int ch = 0;
while((ch=r.read())!=-1)
{
if(ch=='\r')
continue;
if(ch=='\n')
returnsb.toString();
else
sb.append((char)ch);
}

if(sb.length()!=0)
returnsb.toString();
returnnull;
}

/*
覆盖Reader类中的抽象方法。

*/
public int read(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException
{
return r.read(cbuf,off,len) ;
}

public void close()throws IOException
{
r.close();
}
public void myClose()throws IOException
{
r.close();
}
}

class MyBufferedReaderDemo
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
FileReader fr = new FileReader("buf.txt");

MyBufferedReadermy Buf = new MyBufferedReader(fr);

String line = null;

while((line=myBuf.myReadLine())!=null)
{
System.out.println(line);
}

myBuf.myClose();
}
}

7.7 装饰设计模式

当想要对已有的对象进行功能增强时，可以定义类，将已有对象传入，基于已有的功能，并提供加强功能。那么自定义的该类称为装饰类。

装饰类通常会通过构造方法接收被装饰的对象，并基于被装饰的对象的功能，提供更强的功能。

练习四：装饰类应用

class Person
{
public void chifan()
{
System.out.println("吃饭");
}
}

class SuperPerson
{
private Person p ;
SuperPerson(Personp)
{
this.p= p;
}
public void superChifan()
{
System.out.println("开胃酒");
p.chifan();
System.out.println("甜点");
System.out.println("来一根");
}
}

class PersonDemo
{
public static void main(String[] args)
{
Personp = new Person();

//p.chifan();

SuperPerson sp = new SuperPerson(p);
sp.superChifan();

}
}

/*

MyReader//专门用于读取数据的类。
|--MyTextReader
|--MyBufferTextReader
|--MyMediaReader
|--MyBufferMediaReader
|--MyDataReader
|--MyBufferDataReader

class MyBufferReader
{
MyBufferReader(MyTextReadertext)
{}
MyBufferReader(MyMediaReadermedia)
{}
}
上面这个类扩展性很差。
找到其参数的共同类型。通过多态的形式。可以提高扩展性。

class MyBufferReader extends MyReader
{
private MyReader r;
MyBufferReader(MyReaderr)
{}
}

MyReader//专门用于读取数据的类。
|--MyTextReader
|--MyMediaReader
|--MyDataReader
|--MyBufferReader

以前是通过继承将每一个子类都具备缓冲功能。
那么继承体系会复杂，并不利于扩展。

现在优化思想。单独描述一下缓冲内容。
将需要被缓冲的对象。传递进来。也就是，谁需要被缓冲，谁就作为参数传递给缓冲区。
这样继承体系就变得很简单。优化了体系结构。

装饰模式与继承区别？
装饰模式比继承要灵活。避免了继承体系臃肿。
而且降低了类于类之间的关系。

装饰类因为增强已有对象，具备的功能和已有的是相同的，只不过提供了更强功能。
所以装饰类和被装饰类通常是都属于一个体系中的。

*/

7.8LineNumberReader 装饰类的应用

练习五：LineNumberReader的应用

import java.io.*;

class LineNumberReaderDemo
{
public static void main(String[] args)throws IOException
{
FileReader fr = new FileReader("PersonDemo.java");

//装饰类LineNumberReader接收 被装饰类 fr
LineNumberReader lnr = new LineNumberReader(fr);

String line = null;
lnr.setLineNumber(100);//默认起始行号为0
while((line=lnr.readLine())!=null)
{
System.out.println(lnr.getLineNumber()+":"+line);
}

lnr.close();
}
}

练习六：自定义一个可以添加行号的类

import java.io.*;

class MyLineNumberReader extendsMyBufferedReader
{
private int lineNumber;
MyLineNumberReader(Readerr)
{
super(r);
}

public String myReadLine()throws IOException
{

lineNumber++;
returnsuper.myReadLine();
}
public void setLineNumber(int lineNumber)
{
this.lineNumber= lineNumber;
}
public int getLineNumber()
{
return lineNumber;
}
}

/*
class MyLineNumberReader
{
private Reader r;
private int lineNumber;
MyLineNumberReader(Readerr)
{
this.r= r;
}

public String myReadLine()throws IOException
{

lineNumber++;
StringBuilder sb = new StringBuilder();

int ch = 0;

while((ch=r.read())!=-1)
{
if(ch=='\r')
continue;
if(ch=='\n')
returnsb.toString();
else
sb.append((char)ch);
}
if(sb.length()!=0)
returnsb.toString();
return null;
}
public void setLineNumber(int lineNumber)
{
this.lineNumber= lineNumber;
}
public int getLineNumber()
{
return lineNumber;
}

public void myClose()throws IOException
{
r.close();
}
}
*/
class MyLineNumberReaderDemo
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
FileReader fr = new FileReader("copyTextByBuf.java");

MyLineNumberReadermy lnr = new MyLineNumberReader(fr);

String line = null;
mylnr.setLineNumber(100);
while((line=mylnr.myReadLine())!=null)
{
System.out.println(mylnr.getLineNumber()+"::"+line);
}

mylnr.myClose();
}
}

7.9字节流

字节流File读写操作

基本操作与字符流类相同

但它不仅可以操作字符，还可以操作其他媒体文件

例程

Copy一个Jpg文件。

练习七：用IO字节流复制一个图片(三种方法)

/*
字符流：
FileReader
FileWriter。

BufferedReader
BufferedWriter

字节流：
InputStream OutputStream

需求，想要操作图片数据。这时就要用到字节流。
复制一个图片.

*/
import java.io.*;
class FileStream
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
readFile_3();
}

public static void readFile_3()throws IOException
{
FileInputStream fis = new FileInputStream("fos.txt");

//               int num = fis.available();
byte[]buf = new byte[fis.available()];//定义一个刚刚好的缓冲区。不用在循环了。

fis.read(buf);

System.out.println(newString(buf));

fis.close();
}

public static void readFile_2()throws IOException
{
FileInputStream fis = new FileInputStream("fos.txt");

byte[]buf = new byte[1024];
int len = 0;
while((len=fis.read(buf))!=-1)
{
System.out.println(newString(buf,0,len));
}

fis.close();

}

public static void readFile_1()throws IOException
{
FileInputStream fis = new FileInputStream("fos.txt");

int ch = 0;

while((ch=fis.read())!=-1)
{
System.out.println((char)ch);
}

fis.close();
}

public static void writeFile()throws IOException
{
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("fos.txt");

fos.write("abcde".getBytes());

fos.close();

}
}

练习八：标准的复制一个图片，带有异常处理

/*
复制一个图片
思路：
1，用字节读取流对象和图片关联。
2，用字节写入流对象创建一个图片文件。用于存储获取到的图片数据。
3，通过循环读写，完成数据的存储。
4，关闭资源。

*/

import java.io.*;
class CopyPic
{
public static void main(String[] args)
{
FileOutputStream fos = null;
FileInputStream fis = null;
try
{
fos= new FileOutputStream("c:\\2.bmp");
fis= new FileInputStream("c:\\1.bmp");

byte[] buf = new byte[1024];

int len = 0;

while((len=fis.read(buf))!=-1)
{
fos.write(buf,0,len);
}
}
catch(IOException e)
{
thrownew RuntimeException("复制文件失败");
}
finally
{
try
{
if(fis!=null)
fis.close();
}
catch(IOException e)
{
throw new RuntimeException("读取关闭失败");
}
try
{
if(fos!=null)
fos.close();
}
catch(IOException e)
{
throw new RuntimeException("写入关闭失败");
}
}
}
}

练习九：自定义一个字节流缓冲区BufferedInputStream

class import java.io.*;

class MyBufferedInputStream
{
private InputStream in;

private byte[] buf = new byte[1024*4];

private int pos = 0,count = 0;

MyBufferedInputStream(InputStreamin)
{
this.in= in;
}

//一次读一个字节，从缓冲区(字节数组)获取。
publicint myRead()throws IOException
{
//通过in对象读取硬盘上数据，并存储buf中。
if(count==0)
{
count= in.read(buf);
if(count<0)
return -1;
pos= 0;
byte b = buf[pos];

count--;
pos++;
returnb&255;
}
elseif(count>0)
{
byte b = buf[pos];

count--;
pos++;
return b&0xff;
}
return -1;

}
publicvoid myClose()throws IOException
{
in.close();
}
}

/*
11111111-111111110000000000101001001010100101010010101001010

byte: -1 --->  int : -1;
00000000 00000000 00000000 11111111  255

11111111 11111111 11111111 11111111

11111111 -->提升了一个int类型那不还是-1吗？是-1的原因是因为在8个1前面补的是1导致的。
那么我只要在前面补0，即可以保留原字节数据不变，又可以避免-1的出现。
怎么补0呢？

11111111 11111111 11111111 11111111
&00000000 00000000 00000000 11111111
------------------------------------
00000000 00000000 00000000 11111111

0000-0001
1111-1110
000000001
1111-1111 -1

结论：
字节流的读一个字节的read方法为什么返回值类型不是byte，而是int。
因为有可能会读到连续8个二进制1的情况，8个二进制1对应的十进制是-1.
那么就会数据还没有读完，就结束的情况。因为我们判断读取结束是通过结尾标记-1来确定的。
所以，为了避免这种情况将读到的字节进行int类型的提升。
并在保留原字节数据的情况前面了补了24个0，变成了int类型的数值。

而在写入数据时，只写该int类型数据的最低8位。

*/

读取键盘录入。

System.out:对应的是标准输出设备，控制台。

System.in:对应的标准输入设备：键盘。

练习十：读取键盘的操作

/*

需求：
通过键盘录入数据。
当录入一行数据后，就将该行数据进行打印。
如果录入的数据是over，那么停止录入。

*/
import java.io.*;
class ReadIn
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
InputStream in = System.in;
StringBuilder sb = new StringBuilder();

while(true)
{
int ch = in.read();
if(ch=='\r')
continue;
if(ch=='\n')
{
String s = sb.toString();
if("over".equals(s))
break;
System.out.println(s.toUpperCase());
sb.delete(0,sb.length());
}
else
sb.append((char)ch);

}
}
}

{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("HelloWorld!");
}
}

字符流：

FileReader

FileWriter。

BufferedReader

BufferedWriter

字节流：

FileInputStream

FileOutputStream

BufferedInputStream

BufferedOutputStream

字节转成字符的转换流

InputStreamReader

OutputStreamWriter

练习十一：利用转换流，及BufferedReader中readLine方法读取键盘操作

/*

通过刚才的键盘录入一行数据并打印其大写，发现其实就是读一行数据的原理。
也就是readLine方法。

能不能直接使用readLine方法来完成键盘录入的一行数据的读取呢？

readLine方法是字符流BufferedReader类中的方法。

而键盘录入的read方法是字节流InputStream的方法。

那么能不能将字节流转成字符流在使用字符流缓冲去的readLine方法呢？

*/
import java.io.*;

class TransStreamDemo
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
//获取键盘录入对象。
//InputStream in = System.in;

//将字节流对象转成字符流对象，使用转换流。InputStreamReader
//InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in);

//为了提高效率，将字符串进行缓冲区技术高效操作。使用BufferedReader

//BufferedReader bufr = new BufferedReader(isr);

//键盘的最常见写法。
BufferedReader bufr =
newBufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

//               OutputStream out = System.out;
//               OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(out);
//               BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(osw);
BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));

Stringline = null;

while((line=bufr.readLine())!=null)
{
if("over".equals(line))
break;
bufw.write(line.toUpperCase());
bufw.newLine();
bufw.flush();
}

bufr.close();

}
}

7.10 IO流操作规律

1,

源：键盘录入。

目的：控制台。

2，需求：想把键盘录入的数据存储到一个文件中。

源：键盘。

目的：文件。

3，需求：想要将一个文件的数据打印在控制台上。

源：文件。

目的：控制台。

流操作的基本规律：

最痛苦的就是流对象有很多，不知道该用哪一个。

通过三个明确来完成。

1，明确源和目的。

         源：输入流。InputStream Reader

         目的：输出流。OutputStream Writer。

2，操作的数据是否是纯文本。

         是：字符流。

         不是：字节流。

3，当体系明确后，在明确要使用哪个具体的对象。

         通过设备来进行区分：

         源设备：内存，硬盘。键盘

         目的设备：内存，硬盘，控制台。



1，将一个文本文件中数据存储到另一个文件中。复制文件。

         源：因为是源，所以使用读取流。InputStream Reader

         是不是操作文本文件。

         是！这时就可以选择Reader

         这样体系就明确了。

         接下来明确要使用该体系中的哪个对象。

         明确设备：硬盘。上一个文件。

         Reader体系中可以操作文件的对象是FileReader

         是否需要提高效率：是！。加入Reader体系中缓冲区 BufferedReader.

         FileReader fr = new FileReader("a.txt");

         BufferedReader bufr = new BufferedReader(fr);

         目的：OutputStreamWriter

         是否是纯文本。

         是！Writer。

         设备：硬盘，一个文件。

         Writer体系中可以操作文件的对象FileWriter。

         是否需要提高效率：是！。加入Writer体系中缓冲区 BufferedWriter



         FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");

         BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(fw);

练习：将一个图片文件中数据存储到另一个文件中。复制文件。要按照以上格式自己完成三个明确。

---------------------------------------

2，需求：将键盘录入的数据保存到一个文件中。

         这个需求中有源和目的都存在。

         那么分别分析

         源：InputStreamReader

         是不是纯文本？是！Reader



         设备：键盘。对应的对象是System.in.

         不是选择Reader吗？System.in对应的不是字节流吗？

         为了操作键盘的文本数据方便。转成字符流按照字符串操作是最方便的。

         所以既然明确了Reader，那么就将System.in转换成Reader。

         用了Reader体系中转换流,InputStreamReader

         InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in);

         需要提高效率吗？需要！BufferedReader

         BufferedReader bufr = new BufferedReader(isr);

         目的：OutputStream Writer

         是否是存文本？是！Writer。

         设备：硬盘。一个文件。使用FileWriter。

         FileWriter fw = new FileWriter("c.txt");

         需要提高效率吗？需要。

         BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(fw);

         **************

         扩展一下，想要把录入的数据按照指定的编码表（utf-8），将数据存到文件中。



         目的：OutputStream Writer

         是否是存文本？是！Writer。

         设备：硬盘。一个文件。使用FileWriter。

         但是FileWriter是使用的默认编码表。GBK.



         但是存储时，需要加入指定编码表utf-8。而指定的编码表只有转换流可以指定。

         所以要使用的对象是OutputStreamWriter。

         而该转换流对象要接收一个字节输出流。而且还可以操作的文件的字节输出流。FileOutputStream

         OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(newFileOutputStream("d.txt"),"UTF-8");

         需要高效吗？需要。

         BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(osw);

         所以，记住。转换流什么使用。字符和字节之间的桥梁，通常，涉及到字符编码转换时，

         需要用到转换流。

练习：将一个文本数据打印在控制台上。要按照以上格式自己完成三个明确。

练习十二：

class  TransStreamDemo2
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
System.setIn(newFileInputStream("PersonDemo.java"));//设置System.in源

System.setOut(newPrintStream("zzz.txt"));//设置System.out目的

//键盘的最常见写法。
BufferedReader bufr =
new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));

String line = null;

while((line=bufr.readLine())!=null)
{
if("over".equals(line))
break;
bufw.write(line.toUpperCase());
bufw.newLine();
bufw.flush();
}

bufr.close();

}

}

练习十三：创建日志异常信息

import java.io.*;
import java.util.*;
import java.text.*;
class ExceptionInfo
{
public static void main(String[] args)throws IOException
{
try
{
int[] arr = new int[2];
System.out.println(arr[3]);
}
catch(Exception e)
{

try
{
Date d = new Date();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String s = sdf.format(d);

PrintStream ps = new PrintStream("exeception.log");
ps.println(s);
System.setOut(ps);

}
catch(IOException ex)
{
throw new RuntimeException("日志文件创建失败");
}
e.printStackTrace(System.out);
}
}
}
//log4j 便捷的插入异常日志信息的工具

练习十四：用IO流打印的系统信息

properties方法
/*
void
list(PrintStream out)
将属性列表输出到指定的输出流。
void
list(PrintWriter out)
将属性列表输出到指定的输出流。
*/
import java.util.*;
import java.io.*;
class SystemInfo
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
Properties prop = System.getProperties();

//System.out.println(prop);
prop.list(newPrintStream("sysinfo.txt"));
}
}

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标签： IO流读写缓冲区装饰设计模式图片拷贝 IO流操作规律及其他

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