Java I/O系统 字符流

IO流:用于处理设备上的数据。

            设备:硬盘,内存,键盘录入。

IO有具体的分类:

    1:根据处理的数据类型不同,字节流和字符流。

    2:根据流向不同,输入流和输出流。

字符流的由来:

    因为文件编码的不同,而有了对字符进行高效操作的字符流对象。

    原理:其实就是基于字节流读取字节时,去查了指定的码表。

字节流和字符流的区别:

    1:字节流读取的时候,读到一个字节就返回一个字节。

         字符流使用了字节流读到一个或多个字节(中文对应的字节数是两个,在UTF-8码表中是3个字节)时。先去查指定的编码表,将查到的字符返回。

    2:字节流可以处理所有类型的数据,如图片,mp3,avi。

         而字符流只能处理字符数据。

结论:只要是处理纯文本数据,就要优先考虑使用字符流。除此之外都用字节流。

IO的体系。所具备的基本功能就是两个:读和写。

    1:字节流

        InputStream(读),OutputStream(写)。

    2:字符流

        Reader(读),Writer(写)。

基本的读写操作方式:

        因为数据通常都以文件形式存在。

        所以就要找到IO体系中可以用于操作文件的流对象。

        通过名称可以更容易获取该对象。

        因为IO体系中的子类名后缀绝大部分是父类名称。而前缀都是体现子类功能的名称。

        Reader

                InputStreamReader

                        FileReader:专门用于处理文件的字符读取流对象。

        Writer

                OutputStreamWriter

                        FileWriter:专门用于处理文件的字符写入流对象。

        Reader中的常见的方法:

                1:int  read():

                        读取一个字符。返回的是读到的那个字符。如果读到流的末尾,返回-1.

                2:int read(char[]):

                        将读到的字符存入指定的数组中,返回的是读到的字符个数,也就是往数组里装的元素的个数。如果读到流的末尾,返回-1.

                3:close():

                        读取字符其实用的是window系统的功能,就希望使用完毕后,进行资源的释放。

        Writer 中的常见的方法:

                1:write(ch):将一个字符写入到流中。

                2:write(char[]):将一个字符数组写入到流中。

                3:write(String):将一个字符串写入到流中。

                4:flush():刷新流,将流中的数据刷新到目的地中,流还存在。

                5:close():关闭资源:在关闭前会先调用flush(),刷新流中的数据去目的地。然后流关闭。

        

        FileWriter:

                该类没有特有的方法。只有自己的构造函数。

                该类特点在于,

                1:用于处理文本文件。

                2:该类中有默认的编码表,

                3:该类中有临时缓冲。

    

                构造函数:在写入流对象初始化时,必须要有一个存储数据的目的地。

                FileWriter(String filename):

                该构造函数做了什么事情呢?

                1:调用系统资源。

                2:在指定位置,创建一个文件。

                        注意:如果该文件已存在,将会被覆盖。

                FileWriter(String filename,boolean append):

                        该构造函数:当传入的boolean类型值为true时,会在指定文件末尾处进行数据的续写。

        FileReader:

                1:用于读取文本文件的流对象。

                2:用于关联文本文件。

                

                构造函数:在读取流对象初始化的时候,必须要指定一个读取的文件。

                            如果该文件不存在会发生FileNotFoundException.

                FileReader(String filename);

        

        清单 1:

        1:将文本数据存储到一个文件中。

            

            对于读取或者写入流对象的构造函数,以及读写方法,还有刷新关闭功能都会抛出IOException或其子类。

            所以都要进行处理。或者throws抛出,或者 try    catch 处理。

            清单 2:

            完整的异常处理方法。

            

            清单 3:

            读取一个已有的文本文件,将文本数据打印出来。

            

             一次读一个字符就打印出来,效率不高。

            

            读一个字符就存入字符数组里,读完1kb 再打印。

            

    字符流的缓冲区:

    

            缓冲区的出现提高了对流的操作效率。

            原理:其实就是将数组进行封装。

            对应的对象:

            BufferedWriter:

                      特有方法:

                            newLine():跨平台的换行符。

            BufferedReader:

                      特有方法:

                            readLine():一次读一行,到行标记时,将行标记之前的字符数据作为字符串返回。当读到末尾时,返回 null.

            在使用缓冲区对象时,要明确,缓冲的存在是为了增强流的功能二存在,

            所以在建立缓冲区对象时,要先有流对象存在。

            其实缓冲内部就是在使用流对象的方法,只不过加入了数组对数据进行了临时存储。为了提高操作数据的效率。

        代码上的体现:

                写入缓冲区对象。

                //建立缓冲区对象必须把流对象作为参数传递给缓冲区的构造函数。

                BufferedWriter  bufw = new BufferedWriter(new FileWriter("buf.txt"));

                bufw.write("abce");//将数据写入到了缓冲区。

                bufw.flush();//对缓冲区的数据进行刷新。将数据刷到目的地中。

                bufw.close();//关闭缓冲区,其实关闭的是被包装在内部的流对象。

                读取缓冲区对象。

                BufferedReader  bufr = new BufferedReader(new FileReader("buf.txt"));

                String line = null;

                //按照行的形式取出数据。取出的每一个行数据不包含回车符。

                while((line=bufr.readLine())!=null)

                {

                    System.out.println(line);

                }

                bufr.close();

                练习:通过缓冲区的形式,对文本文件进行拷贝。

                        

                        public static void main(String[] args) {

                                    BufferedReader bufr = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));

                                    BufferedWriter  bufw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt"));

                                    String line = null;

                                    while((line = bufr.readLine())!= null)  {

                                            bufw.write(line);

                                            bufw.newLine();

                                            bufw.flush();

                                    }

                                    bufw.close();

                                    bufr.close();

                        }

                readLine():方法的原理:

                        其实缓冲区中的该方法,用的还是与缓冲区关联的流对象的read 方法。

                        只不过,每一次读到一个字符,先不进行具体操作,先进行临时存储。

                        当读取到回车标识时,将临时容器中存储的数据一次性返回。

                        既然明确了原理,我们也可以实现一个类似功能的方法。

                        class  MyBufferedReader  {

                                 private  Reader  r;

                                 MyBufferedReader(Reader r) {

                                            this.r = r;

                                    }

                                 public  String myReadLine()  throws  IOException  {

                                            //1:创建临时容器。

                                            StringBuilder sb = new StringBuilder();

                                            //2:循环的使用read方法不断读取字符。

                                             int ch = 0 ;

                                             while((ch = r.read())!=-1) {

                                                        if(ch == '\r')

                                                                continue;

                                                        if(ch == '\n')

                                                                 return sb.toString

                                                        else 

                                                                 sb.append((char)ch);

                                                }

                                                if(sb.length()!=0)

                                                        return sb.toString();

                                                return  null;

                                            }

                                            public  void  myClose()  throws IOException   {

                                                       r.close();

                                            }

                                }

                                main()   {

                                               MyBufferedReader myBufr = new MyBufferedReader(new  FileReader("a.txt"));

                                               String line = null;

                                                while((line = myBufr.myReadLine())!=null)  {

                                                                System.out.println(line);

                                                }

                                }

                                它的出现基于流并增强了流的功能。

                                这也是一种设计模式的体现:装饰设计模式。

                                对一组对象进行功能的增强。

                                该模式和继承有什么区别呢?

                                它比继承有更好的灵活性。

                                通常装饰类和被装饰类都同属于一个父类或者接口。

                                Writer

                                        --->MediaWriter

                                        --->TextWriter

                                (注:MediaWriter 与 TextWtiter 两个类在 JDK中并不存在,为了更形象的举例说明而“创建”的 ,不要误解哈。)

                                需求:想要对数据的操作提高效率,就用到了缓冲技术。

                                        通过所学习的继承特性。可以建立子类复写父类的write方法。即可

                                Writer:(注:不要误解,以下两个对象不存在,只为举例。)

                                        --->MediaWriter

                                                    --->BufferedMediaWriter

                                        --->TextWriter

                                                    --->BufferedTextWriter

                                当 Writer 中子类对象过多,那么为了提高每一个对象效率,每一个对象都有一个自己的子类Buffered。

                                虽然可以实现,但是继承体系变的很臃肿。

                                那么是否可以对其进行一下优化呢?

                                其实子类都是在使用缓冲技术。

                                可不可以对缓冲技术进行描述,将需要增强的对象传递给缓冲区即可。

                                class BufferedWriter  {

                                         BufferedWriter(MediaWriter mw)   {}

                                         BufferedWriter(TextWriter mw)    {}

                                }

                                该类虽然完成了对已有两个对象的增强。

                                但是当有新的对象出现时,还是继续在该类中添加构造函数。这样不利于扩展和维护。

                                将对这些对象父类型进行操作即可。这就是多态,提高了程序的扩展性。

                                同时BufferedWriter 中一样具有write方法,只不过是增强后的write。

                                所以BufferedWriter也应该是Writer中的一个子类。

                                class BufferedWriter extends Writer  {

                                        private Write w;

                                        BufferedWriter(Writer w) {

                                                        this.w = w;

                                        }

                                 }

                                Writer

                                        --->MediaWriter

                                        --->TextWriter

                                        --->BufferedWriter

                                这样就会发现装饰设计模式,优化增强功能的部分。比继承要灵活很多。

可以在读一行的基础上添加一个行号。

class   MyLineNumberReader  extends  MyBufferedReader  {

            private int number;

            MyLineNumberReader(Reader r) {

                super(r);

            }

            public String myReadLine(){

                number++;

                return super.myReadLine();

            }

            public void setNumber(int number)  {

                        this.number = number;

            }

            public  int  getNumber()  {

                        return  number;

            }

}

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