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Java编程那些事儿85——IO类体系

时间:2010-03-15 csdn 陈跃峰

11.2 I/O类体系

在JDK API中,基础的IO类都位于java.io包,而新实现的IO类则位于一系列以java.nio开头的包名中,这里首先介绍java.io包中类的体系结构。

按照前面的说明,流是有方向的,则整个流的结构按照流的方向可以划分为两类:

1、输入流:

该类流将外部数据源的数据转换为流,程序通过读取该类流中的数据,完成对于外部数据源中数据的读入。

2、输出流:

该类流完成将流中的数据转换到对应的数据源中,程序通过向该类流中写入数据,完成将数据写入到对应的外部数据源中。

而在实际实现时,由于JDK API历史的原因,在java.io包中又实现了两类流:字节流(byte stream)和字符流(char stream)。这两种流实现的是流中数据序列的单位,在字节流中,数据序列以byte为单位,也就是流中的数据按照一个byte一个byte的顺序实现成流,对于该类流操作的基本单位是一个byte,而对于字节流,数据序列以char为单位,也就是流中的数据按照一个char一个插入的顺序实现成流,对于该类流操作的基本单位是一个char。

另外字节流是从JDK1.0开始加入到API中的,而字符流则是从JDK1.1开始才加入到API中的,对于现在使用的JDK版本来说,这两类流都包含在API的内部。在实际使用时,字符流的效率要比字节流高一些。

在实际使用时,字符流中的类基本上和字节流中的类对应,所以在开始学习IO类时,可以从最基础的字节流开始学习。

在SUN设计JDK的IO类时,按照以上的分类,为每个系列的类设计了一个父类,而实现具体操作的类都作为该系列类的子类,则IO类设计时的四个体系中每个体系中对应的父类分别是:

11.2.1 字节输入流InputStream

该类是IO编程中所有字节输入流的父类,熟悉该类的使用将对使用字节输入流产生很大的帮助,下面做一下详细的介绍。

按照前面介绍的流的概念,字节输入流完成的是按照字节形式构造读取数据的输入流的结构,每个该类的对象就是一个实际的输入流,在构造时由API完成将外部数据源转换为流对象的操作,这种转换对程序员来说是透明的。在程序使用时,程序员只需要读取该流对象,就可以完成对于外部数据的读取了。

InputStream是所有字节输入流的父类,所以在InputStream类中包含的每个方法都会被所有字节输入流类继承,通过将读取以及操作数据的基本方法都声明在InputStream类内部,使每个子类根据需要覆盖对应的方法,这样的设计可以保证每个字节输入流子类在进行实际使用时,开放给程序员使用的功能方法是一致的。这样将简化IO类学习的难度,方便程序员进行实际的编程。

默认情况下,对于输入流内部数据的读取都是单向的,也就是只能从输入流从前向后读,已经读取的数据将从输入流内部删除掉。如果需要重复读取流中同一段内容,则需要使用流类中的mark方法进行标记,然后才能重复读取。这种设计在使用流类时,需要深刻进行体会。

在InputStream类中,常见的方法有:

a、available方法

public int available() throws IOException

该方法的作用是返回当前流对象中还没有被读取的字节数量。也就是获得流中数据的长度。

假设初始情况下流内部包含100个字节的数据,程序调用对应的方法读取了一个字节,则当前流中剩余的字节数量将变成99个。

另外,该方法不是在所有字节输入流内部都得到正确的实现,所以使用该方法获得流中数据的个数是不可靠的。

b、close方法

public void close() throws IOException

该方法的作用是关闭当前流对象,并释放该流对象占用的资源。

在IO操作结束以后,关闭流是进行IO操作时都需要实现的功能,这样既可以保证数据源的安全,也可以减少内存的占用。