IO
2015-08-03 02:48
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IO
Java中,可以从其中读入一个字节序列的对象叫做输入流,可以向其中写入一个字节序列的对象叫做输出流。字节序列的来源和目的地可以是文件,也可以是网络连接和内存块。抽象类InputStream和OutputStream是字节流类的基础。从抽象类Reader和Writer中继承出来的类用来处理Unicode的字符。一个字符是两个字节。
InputStream和OutputStream
InputStream方法:
int read(),读入一个字节,返回读入的该字节,遇到输入源结尾返回-1.
int read(byte[] b),读入一个字节数组,返回实际读入的字节数。
int read(byte[] b, int off, int len)
long skip(long n),在输入流中跳过n个字节,返回实际跳过的字节数(如果碰到流的结尾,可能小于n)。
int available(),返回在不阻塞的情况下可用的字节数
read方法和OutputStream的write方法在执行时都将阻塞,直至字节确实被读入或写出。这样如果流不能被立即访问(网络原因),那么当前的线程就将阻塞。使得这个方法等待指定的流变为可用的这段时间里,其它的线程就有机会去执行有用的工作。
因此,使用available方法使我们去检查当前可用于读入的字节数量,下面这样的代码就不可能被阻塞。
?
OutputStream方法:
void write(int n),写出一个字节的数据
void write(byte[] b)
void write(byte[] b, int off, int len)
void flush(),清空输出流,即将所有缓冲的数据发送到目的地。
组合流过滤器
FileInputStream和FileOutputStream提供了对文件上的输入输出流。但是不能对数字进行单独的读写。
DataInputStream和DataOutputStream有读写数字类型的方法,如:
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?
?
当多个流连接在一起,需要跟踪各个中介流(intermediate stream)。当读入输入时,需要浏览下一个字节,来判断是否是想要的值。此时可以使用PushbackInputStream。
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InputStreamReader类将包含字节(某种字符编码方式表示的字符)的输入流转会为可以产生Unicode字符的读入器。
OuputStreamWriter类将使用选定的字符编码方式,把Unicode字符流转换为字节流。
以二进制格式写出数据,使用DataOutputStream
以文本格式写出数据,使用PrintWriter。
在Java1.5之前,处理文本输入的唯一方式是通过BufferedReader类,一般情况如下:
?
典型应用如下:
?
编码和解码
Charset类使用的是由IANA字符集注册中心标准化的字符集名字。可以调用静态方法forName来获得一个Charset。
? |
DataOutput接口定义了下面用于以二进制格式写数组、字符、boolean值和字符串的方法:
writeChars writeByte writeUTF writeChar writeDouble…
例如,writeInt总是将一个整数写出为4字节的二进制数量值,不管它有多少位,writeDouble将一个double值写出为8字节的二进制数量值。虽然二进制结果非人可阅读的,但是对于给定类型的每个值,所需的空间相同,将其读回也比解析文本要更快。
DataOutput接口的实现类有DataOutputStream。
DataInput类用于读回数据,相应有一下方法
readInt readShort readLong readUTF
DataInput接口常用的实现类有DataInputStream。
随机访问文件RandomAccessFile
RandomAccessFile类可以在文件中的任何位置查找或写入数据。磁盘文件都是随机访问的,但是从网络上来的数据流不是。用法一般如下:
?
Zip文档
ZipInputStream和ZipOutputStream是Zip压缩文件的输入流和输出流,Zip压缩包中每个文件是ZipEntry。常用方法为:
? |
void close() | 关闭 ZIP 文件。 |
Enumeration<? extends ZipEntry> entries() | 返回 ZIP 文件条目的枚举。 |
protected void finalize() | 确保不再引用此 ZIP 文件时调用它的 close 。 |
ZipEntry getEntry(String name) | 返回指定名称的 ZIP 文件条目;如果未找到,则返回 null。 |
InputStream getInputStream(ZipEntry entry) | 返回输入流以读取指定 ZIP 文件条目的内容。 |
String getName() | 返回 ZIP 文件的路径名。 |
int size() | 返回 ZIP 文件中的条目数。 |
作用:
1. 把对象的字节序列保存到硬盘上,通常放在一个文件中
2. 在网络上传送对象的字节序列
对象流ObjectInputStream和ObjectOutputStream
调用readObject()和writeObject(Object),但是对象的类必须实现Serializable接口或者Externalizable接口,后者继承自前者,实现后者的类可以完全由自身来控制序列化行为,前者按照JDK默认方式。
如果继承Serializable接口的类,且自身定义了writeObject(ObjectOuputStream)和readObject(ObjectInputStream)方法,则ObjectOutputStream调用该类的writeObject方法来进行序列化,ObjectInputStream调用readObject来进行反序列化。
注意:writeObject和readObject方法并不是在Serializable接口中定义的。
而实现Externallizable接口的类,必须实现readExternal(ObjectInput in)和writeExternal(ObjectOutput out),ObjectOutputStream调用该类的writeExternal来进行序列化,ObjectInputStream先通过该类的无参构造函数创建一个对象,然后调用它的readExternal方法来进行反序列化。注意:无参的构造函数必须是公开的。否则会抛出InvalidClassException
注意:使用序列化方式发送同一个对象,接收的时候,用==判断为true,因为是同一个对象。
如果对象中有的属性不想要被序列化,则用transient修饰符修饰。例子如下:
?
?
因此在复杂的对象图中,使用transient修饰符,并定义writeObject和readObject方法。
单例模式序列化会违背单例只有一个实例的初衷,如下:
?
可以在Singleton类中添加一个方法readResolve(),如下
private Object readResolve() { return instance; } |
实现Externalizable接口例子:
?
?
mkdir()方法,创建一个由这个File对象给定名字的子目录,成功返回true
mkdirs()方法,与mkdir不同,这个方法在必要时将创建父目录。
FilenameFilter接口,可以用来根据文件名来过滤文件。用法如下:
?
大部分操作系统可以利用虚拟内存将一个文件或者文件的一部分“映射”到内存中,这样可以把文件当作是内存数组一样访问,速度快很多。一个比较大的文件的时间对比如下:
方法 | 时间 |
随机访问文件 | 162s |
普通输入流 | 110s |
带缓冲的输入流 | 9.9s |
内存映射文件 | 7.2s |
1. 从文件中获得一个通道Channel,通道是用于磁盘文件的一种抽象,使我们可以访问诸如内存映射、文件加锁机制以及文件间快速数据传递等操作系统特性。可以调用FileInputStream、FileOutputStream和RandomAccessFile类的getChannel方法来得到。
2. 调用FileChannel类的map方法从通道中获得一个MappedByteBuffer。可以指定想要映射的文件区域和映射模式,支持三种模式:
a) FileChannel.MapMode.READ_ONLY:缓冲区是只读的
b) FileChannel.MapMode.READ_WRITE:缓冲区是可写的,任何修改都会在某个时候写回到文件中。
c) FileChannel.MapMode.PRIVATE:缓冲区是可写的,但是任何修改对这个缓冲区来说都是私有的,不会传播到文件中。
3. 有了缓冲区,可以使用ByteBuffer类和Buffer超类的方法读写数据了。缓冲区支持顺序和随机数据访问,可以通过get和put操作来推动的位置。
一般代码如下:
?
?
InputStream is = new BufferedInputStream(new FileInputStream(filename)); |
?
? |
Buffer类是一个抽象类,子类包括ByteBuffer、CharBuffer、DoubleBuffer、IntBuffer、LongBuffer和ShortBuffer。
注意:StringBuffer与这些缓冲区没关系。
每个缓冲区都有:
1. 容量,值是固定的
2. 读写位置,下一个值将在此进行读写
3. 界限,超过它进行读写是没有意义的
4. 可选的标记,用于重复一个读入或写出操作。
这些值满足:0≤标记≤位置≤界限≤容量
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