高效IO之Java IO体系
Posted AndroidAlvin
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了高效IO之Java IO体系相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
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个人觉得可以用“字节流操作类和字符流操作类组成了Java IO体系”来高度概括Java IO体系。
借用几张网络图片来说明(图片来自 http://blog.csdn.net/zhangerqing/article/details/8466532 )
** 基于字节的IO操作**
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基于字符的IO操作
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从上图可以看到,整个Java IO体系都是基于字符流(InputStream/OutputStream) 和 字节流(Reader/Writer)作为基类,根据不同的数据载体或功能派生出来的。
IO常用类
- 文件流:FileInputStream/FileOutputStream, FileReader/FileWriter
这四个类是专门操作文件流的,用法高度相似,区别在于前面两个是操作字节流,后面两个是操作字符流。它们都会直接操作文件流,直接与OS底层交互。因此他们也被称为节点流。
注意使用这几个流的对象之后,需要关闭流对象,因为java垃圾回收器不会主动回收。不过在Java7之后,可以在 try() 括号中打开流,最后程序会自动关闭流对象,不再需要显示地close。
下面演示这四个流对象的基本用法,
- 包装流:PrintStream/PrintWriter/Scanner
PrintStream可以封装(包装)直接与文件交互的节点流对象OutputStream, 使得编程人员可以忽略设备底层的差异,进行一致的IO操作。因此这种流也称为处理流或者包装流。
PrintWriter除了可以包装字节流OutputStream之外,还能包装字符流Writer
Scanner可以包装键盘输入,方便地将键盘输入的内容转换成我们想要的数据类型。
- 字符串流:StringReader/StringWriter
这两个操作的是专门操作String字符串的流,其中StringReader能从String中方便地读取数据并保存到char数组,而StringWriter则将字符串类型的数据写入到StringBuffer中(因为String不可写)。
- 转换流:InputStreamReader/OutputStreamReader
这两个类可以将字节流转换成字符流,被称为字节流与字符流之间的桥梁。我们经常在读取键盘输入(System.in)或网络通信的时候,需要使用这两个类
- 缓冲流:BufferedReader/BufferedWriter , BufferedInputStream/BufferedOutputStream
Oracle官方的描述:
Most of the examples we\'ve seen so far use unbuffered I/O. This means each read or write request is handled directly by the underlying OS. This can make a program much less efficient.
Buffered input streams read data from a memory area known as a buffer; the native input API is called only when the buffer is empty. Similarly, buffered output streams write data to a buffer, and the native output API is called only when the buffer is full.
即,没有经过Buffered处理的IO, 意味着每一次读和写的请求都会由OS底层直接处理,这会导致非常低效的问题。
经过Buffered处理过的输入流将会从一个buffer内存区域读取数据,本地API只会在buffer空了之后才会被调用(可能一次调用会填充很多数据进buffer)。
经过Buffered处理过的输出流将会把数据写入到buffer中,本地API只会在buffer满了之后才会被调用。
BufferedReader/BufferedWriter可以将字符流(Reader)包装成缓冲流,这是最常见用的做法。
另外,BufferedReader提供一个readLine()可以方便地读取一行,而FileInputStream和FileReader只能读取一个字节或者一个字符,
因此BufferedReader也被称为行读取器
下面演示上面提到的常见类,
总结上面几种流的应用场景:
- FileInputStream/FileOutputStream 需要逐个字节处理原始二进制流的时候使用,效率低下
- FileReader/FileWriter 需要组个字符处理的时候使用
- StringReader/StringWriter 需要处理字符串的时候,可以将字符串保存为字符数组
- PrintStream/PrintWriter 用来包装FileOutputStream 对象,方便直接将String字符串写入文件
- Scanner 用来包装System.in流,很方便地将输入的String字符串转换成需要的数据类型
- InputStreamReader/OutputStreamReader , 字节和字符的转换桥梁,在网络通信或者处理键盘输入的时候用
- BufferedReader/BufferedWriter , BufferedInputStream/BufferedOutputStream , 缓冲流用来包装字节流后者字符流,提升IO性能,BufferedReader还可以方便地读取一行,简化编程。
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以上是关于高效IO之Java IO体系的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
java内存流:java.io.ByteArrayInputStreamjava.io.ByteArrayOutputStreamjava.io.CharArrayReaderjava.io(代码片段
java缓冲字符字节输入输出流:java.io.BufferedReaderjava.io.BufferedWriterjava.io.BufferedInputStreamjava.io.(代码片段