Javaio流的常用API及其用法详解

Javaio流的常用API及其用法详解

2023年，Java作为一种高度受欢迎的编程语言，它的应用程序在全球范围内得到了广泛的应用。其中，Java I/O流作为Java语言中使用最广泛的API之一，是进行输入和输出操作的重要基础。本文将详细介绍Java I/O流的常用API及其用法。

一、Java I/O流的概念

Java I/O流是Java编程语言中的一种输入/输出API，它提供了一种通用的方式来读取和写入数据。输入/输出可以是文件、内存缓存、网络连接等，这些数据流可以被Java I/O流转换为Java对象。Java中的I/O流被分为两个方向：输入和输出。

Java提供了大量的I/O类和接口，以满足不同的I/O需求。I/O类和接口可以分为以下几类：

1.字节流（Byte Stream）

2.字符流（Character Stream）

3.过滤器流（Filter Stream）

4.对象流（Object Stream）

5.转换流（Conversion Stream）

6.推回输入流（Pushback Stream）

7.其他特殊流

下面我们将分别介绍Java I/O流中这些类和接口的常用API及其用法。

二、字节流（Byte Stream）

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字节流以字节为单位读写数据。这些流用于读取和写入二进制数据或任意类型的文件。Java I/O流提供以下两个字节流的类：

1. InputStream

2. OutputStream

InputStream类

InputStream类是一个抽象类，定义了一些读取数据的方法。InputStream类的常用方法如下：

1. read()：从输入流中读取下一个字节。

2. read(byte b[])：从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在缓冲区数组b中。

3. read(byte b[], int off, int len)：从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在缓冲区数组b中的指定偏移量off处，并最多读取len个字节。

4. available()：返回此输入流中可用的字节数量。

5. close()：关闭此输入流并释放与这个流相关联的所有系统资源。

OutputStream类

OutputStream类是一个抽象类，定义了一些写数据的方法。OutputStream类的常用方法如下：

1. write(byte b)：将指定的字节写入输出流。

2. write(byte b[])：将指定的字节数组写入输出流。

3. write(byte b[], int off, int len)：将指定的字节数组写入输出流的指定偏移量off处，并最多写入len个字节。

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4. close()：关闭此输出流并释放与这个流相关联的所有系统资源。

三、字符流（Character Stream）

字符流以字符为单位读写数据。这些流用于读取和写入文本文件，以及用于处理字符数据。Java I/O流提供以下两个字符流的类：

1. Reader

2. Writer

Reader类

Reader类是一个抽象类，定义了一些读取字符数据的方法。Reader类的常用方法如下：

1. read()：从输入流中读取一个字符。

2. read(char cbuf[])：从输入流中读取一定数量的字符，并将其存储在缓冲区数组cbuf中。

3. read(char cbuf[], int off, int len)：从输入流中读取一定数量的字符，并将其存储在缓冲区数组cbuf中的指定偏移量off处，并最多读取len个字符。

4. ready()：测试此输入流是否准备好被读取。

5. close()：关闭此输入流并释放与这个流相关联的所有系统资源。

Writer类

Writer类是一个抽象类，定义了一些写字符数据的方法。Writer类的常用方法如下：

1. write(char c)：将指定的字符写入输出流。

2. write(char cbuf[])：将指定的字符数组写入输出流。

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3. write(char cbuf[], int off, int len)：将指定的字符数组写入输出流的指定偏移量off处，并最多写入len个字符。

4. flush()：刷新输出流。

5. close()：关闭此输出流并释放与这个流相关联的所有系统资源。

四、过滤器流（Filter Stream）

过滤器流是一组装饰器模式下的类，它们增强了输入流和输出流的功能。Java I/O流提供以下几个过滤器流的类：

1. BufferedInputStream/BufferedOutputStream

2. DataInputStream/DataOutputStream

3. PushbackInputStream

4. FilterInputStream/FilterOutputStream

5. ByteArrayInputStream/ByteArrayOutputStream

6. ObjectInputStream/ObjectOutputStream

BufferedInputStream/BufferedOutputStream类

BufferedInputStream类和BufferedOutputStream类提高了I/O流的性能。这些类使用缓冲区来减少对磁盘的频繁读写操作。BufferedInputStream类和BufferedOutputStream类的常用方法如下：

1. BufferedInputStream(InputStream in)：创建一个新的缓冲输入流。

2. BufferedOutputStream(OutputStream out)：创建一个新的缓冲输出流。

3. flush()：刷新输出流。

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DataInputStream/DataOutputStream类

DataInputStream类和DataOutputStream类允许程序读写基本数据类型。DataInputStream类和DataOutputStream类的常用方法如下：

1. readByte()：从输入流中读取下一个字节，将其转换成一个byte值。

2. readChar()：从输入流中读取下一个字符。

3. readDouble()：从输入流中读取下一个double值。

4. readFloat()：从输入流中读取下一个float值。

5. readInt()：从输入流中读取下一个int值。

6. writeByte(int v)：将一个byte值写入输出流。

7. writeChar(int v)：将一个char值写入输出流。

8. writeDouble(double v)：将一个double值写入输出流。

9. writeFloat(float v)：将一个float值写入输出流。

10. writeInt(int v)：将一个int值写入输出流。

PushbackInputStream类

PushbackInputStream类允许数据流回到输入流中。PushbackInputStream类的常用方法如下：

1. unread(byte[] b)：将指定的字节数组插入到输入流中，以供下次读取。

2. unread(byte[] b, int off, int len)：将指定的字节从缓冲区中的偏移量off处插入到输入流中，以供下次读取。

3. unread(int b)：将指定的字节插入到输入流中，以供下次读取。

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FilterInputStream/FilterOutputStream类

FilterInputStream类和FilterOutputStream类定义了输入流和输出流操作的一般过滤器接口。FilterInputStream类和FilterOutputStream类可以进行转换、加密、解密等一些特殊处理。FilterInputStream类和FilterOutputStream类的常用方法如下：

1. FilterInputStream(InputStream in)：创建一个新的过滤输入流。

2. FilterOutputStream(OutputStream out)：创建一个新的过滤输出流。

3. close()：关闭此输入流并释放与这个流相关联的所有系统资源。

ByteArrayInputStream/ByteArrayOutputStream类

ByteArrayInputStream类和ByteArrayOutputStream类允许程序读写byte数组。ByteArrayInputStream类和ByteArrayOutputStream类的常用方法如下：

1. ByteArrayInputStream(byte[] buf)：创建一个新的ByteArrayInputStream对象。

2. ByteArrayOutputStream()：创建一个新的ByteArrayOutputStream对象。

3. toByteArray()：将所有写入此输出流的数据转换成byte数组。

ObjectInputStream/ObjectOutputStream类

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使用ObjectInputStream类和ObjectOutputStream类可以读入和写出Java对象。ObjectInputStream类和ObjectOutputStream类的常用方法如下：

1. ObjectInputStream(InputStream in)：创建一个新的ObjectInputStream对象。

2. ObjectOutputStream(OutputStream out)：创建一个新的ObjectOutputStream对象。

3. readObject()：读取对象。

4. writeObject(Object obj)：写出对象。

五、转换流（Conversion Stream）

转换流可将字节流转换为字符流，也可将字符流转换为字节流。Java I/O流提供以下两个转换流的类：

1. InputStreamReader

2. OutputStreamWriter

InputStreamReader类

InputStreamReader类将字节流转换为字符流。InputStreamReader类的常用方法如下：

1. InputStreamReader(InputStream in)：创建一个新的InputStreamReader对象。

2. InputStreamReader(InputStream in, Charset cs)：创建一个新的InputStreamReader对象，指定Encoding方式。

3. read()：从输入流中读取一个字符。

4. read(char[] cbuf)：从输入流中读取一定数量的字符，并将其存储在缓冲区数组cbuf中。

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5. read(char[] cbuf, int offset, int length)：从输入流中读取一定数量的字符，并将其存储在缓冲区数组cbuf中的指定偏移量offset处，并最多读取length个字符。

OutputStreamWriter类

OutputStreamWriter类将字符流转换为字节流。OutputStreamWriter类的常用方法如下：

1. OutputStreamWriter(OutputStream out)：创建一个新的OutputStreamWriter对象。

2. OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs)：创建一个新的OutputStreamWriter对象，指定Encoding方式。

3. write(char[] cbuf)：写出字符数组。

4. write(String str)：写出字符串。

5. flush()：刷新输出流。

6. close()：关闭此输出流并释放与这个流相关联的所有系统资源。

六、推回输入流（Pushback Stream）

推回输入流可以将已读的数据重新推回输入流中。Java I/O流提供以下一个推回输入流的类：

1. PushbackInputStream

PushbackInputStream类

PushbackInputStream类允许程序将读取的byte数据插回流中，以便再次读取。PushbackInputStream类的常用方法如下：

1. pushback(byte[] b)：将指定的字节数组插入到输入流中，以供下次读取。

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2. pushback(byte[] b, int off, int len)：将指定的字节从缓冲区中的偏移量off处插入到输入流中，以供下次读取。

3. pushback(int b)：将指定的字节插入到输入流中，以供下次读取。

4. read()：从输入流中读取一个字节。

七、其他特殊流

除以上几种常见的流类型之外，Java I/O流还提供了其他几种特殊流：

1. FileInputSteam/FileOutputStream

2. RandomAccessFile

3. PipedInputStream/PipedOutputStream

4. PrintStream

其中FileInputStream/FileOutputStream类用于读取或写入文件，RandomAccessFile类用于文件读写的随机访问，PipedInputStream/PipedOutputStream类用于管道通信，PrintStream类将数据格式化输出。

八、总结

Java I/O流是Java编程中不可或缺的部分，因此掌握Java I/O流的常用API及其用法是非常有必要的。本文对于Java I/O流中的常用API及其用法进行了详细介绍，希望对Java开发者有所帮助。在实际应用中，开发者们可以根据自己的需要选择不同的I/O类和接口来满足其I/O需求。

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