Java-IO基础类回忆

Posted 2020-09-09 默默爬坑中

好记性不如烂笔头,就拿Java IO来说吧,这部分的基础类我大学都已经学过一遍了，但是现在忘记的差不多了，所以准备写一篇博客，讲这些东西都回忆一下，并且整理一下。

首先借用网上的一张图：

纵向分为字节流和字符流.横向分为针对读写进行划分

在这幅图中那些非常基本的也就不提了，就提一下需要注意的几个类。

1.BufferedXXX 缓冲 无论是读还是写，字符还是字节流都存在，主要是作为一个缓冲的作用，起到的作用是减少和操作系统的IO交互，减少性能消耗

2.PipedXXX  管道    管道也是存在这四个当中，管道的用法相当于我们使用的队列，你往其中塞入数据的话，那么从另一端就可以取出来，否则就会堵塞，下面使用字符流的输入流作为例子：

package com.hotusm.io.learn.string;

import java.io.PipedReader;
import java.io.PipedWriter;

/**
 * 字符流取出管道
 * 1.PipedReader(PipedWriter src, int pipeSize)  第一个参数为输入管道流 第二个参数为管道的大小
 * 如果没有第二个参数那么默认的管道大小为1024
 * 2.PipedReader() 没有参数的构造函数为还没初始化的状态  需要调用connect(PipedWriter src)
 * 3.read() 会进行堵塞 直到有数据流到达 然后在进行读取
 */
public class PipedReaderTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        testPipedReaderConnect();
    }
    public static void testPipedReaderConnect() throws Exception{
        PipedReader pipedReader=new PipedReader();
        final PipedWriter writer=new PipedWriter();
        //这种方式进行连接
        pipedReader.connect(writer);
        char[] buff=new char[10];
        new Thread(()->{
            try {
                //停留三秒钟之后
                Thread.sleep(3000);
                writer.write("hello piped");
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            
        }).start();
        pipedReader.read(buff);
        System.out.println(buff);
    }

}

。

3.字符流中独有的InputStreamReader 和OutputStreamWriter 。 使用适配器模式将字节流适配成字符流，这样就可以将字节流作为字符流使用。

4.输入流中特有的PushbackXXX 看上图种都是继承自XXXFilter ,它们都是=使用了装饰模式为读取的时候增加了回退的功能.下面使用字符形式展示其作用：

package com.hotusm.io.learn.string;

import java.io.CharArrayReader;
import java.io.PushbackReader;

/**
 * PushbackReader 能够将流或者字符进行回推到 缓冲区中. 1.PushbackReader(Reader reader,int size)
 * size: 每一次的read()的个数 ,默认是1 同时也是缓冲区的大小 2.unread()重载方法
 * 将一个或者多个的字符回推到缓冲区中,位置就是上一次读过的结尾 比如 abcd 读到c 现在推出gf 那么就是为 abcgfd 下次读的话 就会从
 * gf开始读 3.skip(long size) 跳过size 个字符
 */
public class FilterReaderAndPushbackReaderTest {

    public static void main(String[] args) {
        testFilterReaderUnreadSingleChar();
        System.out.println();
        testFilterReaderUnreadMutilChar();
        testFilterReaderSkip();
    }

    /**
     * 输出：abcCd
     */
    public static void testFilterReaderUnreadSingleChar() {
        String str = "abcd";
        try (CharArrayReader charArrayReader = new CharArrayReader(str.toCharArray());
                PushbackReader pushbackReader = new PushbackReader(charArrayReader);) {
            int c;
            while ((c = pushbackReader.read()) != -1) {
                System.out.print((char) c);
                // unread()的用法 将字符给回推到缓冲区中
                if (c == \'c\') {
                    pushbackReader.unread(\'C\');
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 输出：abcdefFUCgUC
     */
    public static void testFilterReaderUnreadMutilChar() {
        String str = "abcdefg";
        try (CharArrayReader charArrayReader = new CharArrayReader(str.toCharArray());
                PushbackReader pushbackReader = new PushbackReader(charArrayReader, 3);) {
            char[] byteArr = new char[3];
            // read方法会一直读入构造函数中第二个参数中的数量的字符
            while ((pushbackReader.read(byteArr)) != -1) {
                System.out.print(byteArr);
                // unread()的用法 将字符给回推到缓冲区中
                if (new String(byteArr).equals("def")) {
                    // 推回的不能大于缓冲区的 缓冲区就是我们构造函数的第二个参数
                    pushbackReader.unread("FUC".toCharArray());
                }
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /**
     * 输出：abcfg
     */
    public static void testFilterReaderSkip() {
        String str = "abcdefg";
        try (CharArrayReader charArrayReader = new CharArrayReader(str.toCharArray());
                PushbackReader pushbackReader = new PushbackReader(charArrayReader, 3);) {
            char[] byteArr = new char[3];
            // read方法会一直读入构造函数中第二个参数中的
            while ((pushbackReader.read(byteArr)) != -1) {
                System.out.print(byteArr);
                //这里是重点!!!
                pushbackReader.skip(2L);
                byteArr = new char[3];
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5.输出流中特有的两个PrintWriter和PrintStream，和前面不同的是，这两个除了一个是字符一个是字节之外，还有其他的不同点.它们也要一些相似点.下面一一来展示。

当我们使用PrintWriter的时候，但我们设置了能够自动刷新的话，那么只有在println，printf，format方法调用的时候才会起作用，这点和字节流的PrintStream是不同的。下面是源码中的描述：

* <p> Unlike the {@link PrintStream} class, if automatic flushing is enabled
 * it will be done only when one of the <tt>println</tt>, <tt>printf</tt>, or
 * <tt>format</tt> methods is invoked, rather than whenever a newline character
 * happens to be output.  These methods use the platform\'s own notion of line
 * separator rather than the newline character.

而PrintStream是是要调用了println或者是字符中进行了换行（\'\\n\'）就会自动的刷新，这是和字符流中的不同点。源码中这样描述：

 <code>PrintStream</code> can be created so as to flush
 * automatically; this means that the <code>flush</code> method is
 * automatically invoked after a byte array is written, one of the
 * <code>println</code> methods is invoked, or a newline character or byte
 * (<code>\'\\n\'</code>) is written.

 

参考： http://www.cnblogs.com/oubo/archive/2012/01/06/2394638.html 

 

------------ 增加于17.04.29

关于BufferedReader    在Socket编程中出现堵塞的问题。

首先看下面的代码（其中client对象是Socket）：

private void doCommand(String command) throws IOException {
        byte[] byets = command.getBytes();

        OutputStream outputStream = client.getOutputStream();
        outputStream.write(byets);
        outputStream.flush();

        InputStream inputStream = client.getInputStream();

        BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
        String line=bufferedReader.readLine();

上面这段代码是客户端Socket向服务端发送一个命令并且得到回应。上面的写法看起来并没有任何的问题，但是实际上在运行过程中你就会发现及时是服务端已经将数据发送完毕之后，客户端代码仍然堵塞着。

出现这面问题的原因是BufferedReader只要在遇到流结尾或者是流关闭的时候才算作完成，但是在Socket中，即使是服务端输入完毕，客户端也不能认为流关闭了，因为服务端还可以继续的向其中输入流，所以BufferedReader就会认为这个流一直没有结尾。正确的代码应该是：

private void doCommand(String command) throws IOException {
    BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(client.getOutputStream()));
    writer.write(command);
    writer.flush();
    client.shutdownOutput();

    BufferedInputStream buffer = new BufferedInputStream(client.getInputStream());

    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    while (true) {
        int c = buffer.read();
        if (c == \'\\r\' || c == \'\\n\' || c == -1) {
            break;
        }
        sb.append((char) c);
    }
    System.out.println(sb.toString());
    client.shutdownInput();

}