Java語言的輸入輸出功能是十分強(qiáng)大而靈活的，美中不足的是看上去輸入輸出的代碼并不是很簡潔，因?yàn)槟阃枰b許多不同的對(duì)象。在Java類庫中，IO部分的內(nèi)容是很龐大的，因?yàn)樗婕暗念I(lǐng)域很廣泛:標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出，文件的操作，網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流，字符串流，對(duì)象流，zip文件流....本文的目的是為大家做一個(gè)簡要的介紹。
流是一個(gè)很形象的概念，當(dāng)程序需要讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候，就會(huì)開啟一個(gè)通向數(shù)據(jù)源的流，這個(gè)數(shù)據(jù)源可以是文件，內(nèi)存，或是網(wǎng)絡(luò)連接。類似的，當(dāng)程序需要寫入數(shù)據(jù)的時(shí)候，就會(huì)開啟一個(gè)通向目的地的流。這時(shí)候你就可以想象數(shù)據(jù)好像在這其中“流”動(dòng)一樣，如下圖：
Java中的流分為兩種，一種是字節(jié)流，另一種是字符流，分別由四個(gè)抽象類來表示（每種流包括輸入和輸出兩種所以一共四個(gè)）:InputStream，OutputStream，Reader，Writer。Java中其他多種多樣變化的流均是由它們派生出來的:
在這其中InputStream和OutputStream在早期的Java版本中就已經(jīng)存在了，它們是基于字節(jié)流的，而基于字符流的Reader和Writer是后來加入作為補(bǔ)充的。以上的層次圖是Java類庫中的一個(gè)基本的層次體系，如果你感興趣想了解更多內(nèi)容的話，可以到Sun公司主頁獲取更多信息。
在這四個(gè)抽象類中，InputStream和Reader定義了完全相同的接口：
int read()
int read(char cbuf[])
int read(char cbuf[], int offset, int length) |
而OutputStream和Writer也是如此：
int write(int c)
int write(char cbuf[])
int write(char cbuf[], int offset, int length) |
這六個(gè)方法都是最基本的，read()和write()通過方法的重載來讀寫一個(gè)字節(jié)，或者一個(gè)字節(jié)數(shù)組。
更多靈活多變的功能是由它們的子類來擴(kuò)充完成的。知道了Java輸入輸出的基本層次結(jié)構(gòu)以后，本文在這里想給大家一些以后可以反復(fù)應(yīng)用例子，對(duì)于所有子類的細(xì)節(jié)及其功能并不詳細(xì)討論。
public class IOStreamDemo {
public void samples() throws IOException {
//1. 這是從鍵盤讀入一行數(shù)據(jù),返回的是一個(gè)字符串
BufferedReader stdin =new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.print("Enter a line:");
System.out.println(stdin.readLine());
//2. 這是從文件中逐行讀入數(shù)據(jù)
BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader("IOStreamDemo.java"));
String s, s2 = new String();
while((s = in.readLine())!= null)
s2 += s + "\n";
in.close();
//3. 這是從一個(gè)字符串中逐個(gè)讀入字節(jié)
StringReader in1 = new StringReader(s2);
int c;
while((c = in1.read()) != -1)
System.out.print((char)c);
//4. 這是將一個(gè)字符串寫入文件
try {
BufferedReader in2 = new BufferedReader(new StringReader(s2));
PrintWriter out1 = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter("IODemo.out")));
int lineCount = 1;
while((s = in2.readLine()) != null )
out1.println(lineCount++ + ": " + s);
out1.close();
} catch(EOFException e) {
System.err.println("End of stream");
}
}
} |
對(duì)于上面的例子，需要說明的有以下幾點(diǎn)：
1. BufferedReader是Reader的一個(gè)子類，它具有緩沖的作用，避免了頻繁的從物理設(shè)備中讀取信息。它有以下兩個(gè)構(gòu)造函數(shù)：
BufferedReader(Reader in)
BufferedReader(Reader in, int sz) |
這里的sz是指定緩沖區(qū)的大小。
它的基本方法：
void close() //關(guān)閉流
void mark(int readAheadLimit) //標(biāo)記當(dāng)前位置
boolean markSupported() //是否支持標(biāo)記
int read() //繼承自Reader的基本方法
int read(char[] cbuf, int off, int len) //繼承自Reader的基本方法
String readLine() //讀取一行內(nèi)容并以字符串形式返回
boolean ready() //判斷流是否已經(jīng)做好讀入的準(zhǔn)備
void reset() //重設(shè)到最近的一個(gè)標(biāo)記
long skip(long n) //跳過指定個(gè)數(shù)的字符讀取 |
2. InputStreamReader是InputStream和Reader之間的橋梁，由于System.in是字節(jié)流，需要用它來包裝之后變?yōu)樽址鞴┙o BufferedReader使用。
3. PrintWriter out1 = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter("IODemo.out")));
這句話體現(xiàn)了Java輸入輸出系統(tǒng)的一個(gè)特點(diǎn)，為了達(dá)到某個(gè)目的，需要包裝好幾層。首先，輸出目的地是文件IODemo.out，所以最內(nèi)層包裝的是FileWriter，建立一個(gè)輸出文件流，接下來，我們希望這個(gè)流是緩沖的，所以用BufferedWriter來包裝它以達(dá)到目的，最后，我們需要格式化輸出結(jié)果，于是將PrintWriter包在最外層。
Java提供了這樣一個(gè)功能，將標(biāo)準(zhǔn)的輸入輸出流轉(zhuǎn)向，也就是說，我們可以將某個(gè)其他的流設(shè)為標(biāo)準(zhǔn)輸入或輸出流，看下面這個(gè)例子：
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import java.io.*;
public class Redirecting {
public static void main(String[] args) throws IOException {
PrintStream console = System.out;
BufferedInputStream in = new BufferedInputStream( new FileInputStream( "Redirecting.java"));
PrintStream out = new PrintStream( new BufferedOutputStream( new FileOutputStream("test.out")));
System.setIn(in);
System.setOut(out);
BufferedReader br = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in));
String s;
while((s = br.readLine()) != null)
System.out.println(s);
out.close();
System.setOut(console);
}
} |
在這里java.lang.System的靜態(tài)方法
static void setIn(InputStream in)
static void setOut(PrintStream out) |
提供了重新定義標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出流的方法，這樣做是很方便的，比如一個(gè)程序的結(jié)果有很多，有時(shí)候甚至要翻頁顯示，這樣不便于觀看結(jié)果，這是你就可以將標(biāo)準(zhǔn)輸出流定義為一個(gè)文件流，程序運(yùn)行完之后打開相應(yīng)的文件觀看結(jié)果，就直觀了許多。
Java流有著另一個(gè)重要的用途，那就是利用對(duì)象流對(duì)對(duì)象進(jìn)行序列化。下面將開始介紹這方面的問題。
在一個(gè)程序運(yùn)行的時(shí)候，其中的變量數(shù)據(jù)是保存在內(nèi)存中的，一旦程序結(jié)束這些數(shù)據(jù)將不會(huì)被保存，一種解決的辦法是將數(shù)據(jù)寫入文件，而Java中提供了一種機(jī)制，它可以將程序中的對(duì)象寫入文件，之后再從文件中把對(duì)象讀出來重新建立。這就是所謂的對(duì)象序列化Java中引入它主要是為了RMI（Remote Method Invocation）和Java Bean所用，不過在平時(shí)應(yīng)用中，它也是很有用的一種技術(shù)。
所有需要實(shí)現(xiàn)對(duì)象序列化的對(duì)象必須首先實(shí)現(xiàn)Serializable接口。下面看一個(gè)例子：
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import java.io.*;
import java.util.*;
public class Logon implements Serializable {
private Date date = new Date();
private String username;
private transient String password;
Logon(String name, String pwd) {
username = name;
password = pwd;
}
public String toString() {
String pwd = (password == null) ? "(n/a)" : password;
return "logon info: \n " + "username: " + username + "\n date: " + date + "\n password: " + pwd;
}
public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
Logon a = new Logon("Morgan", "morgan83");
System.out.println( "logon a = " + a);
ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream( new FileOutputStream("Logon.out"));
o.writeObject(a);
o.close();
int seconds = 5;
long t = System.currentTimeMillis() + seconds * 1000;
while(System.currentTimeMillis() < t) ;
ObjectInputStream in = new ObjectInputStream( new FileInputStream("Logon.out"));
System.out.println( "Recovering object at " + new Date());
a = (Logon)in.readObject();
System.out.println("logon a = " + a);
}
} |
類Logon是一個(gè)記錄登錄信息的類，包括用戶名和密碼。首先它實(shí)現(xiàn)了接口Serializable，這就標(biāo)志著它可以被序列化。之后再main方法里ObjectOutputStream o = new ObjectOutputStream( new FileOutputStream("Logon.out"));新建一個(gè)對(duì)象輸出流包裝一個(gè)文件流，表示對(duì)象序列化的目的地是文件Logon.out。然后用方法writeObject開始寫入。想要還原的時(shí)候也很簡單ObjectInputStream in = new ObjectInputStream( new FileInputStream("Logon.out"));新建一個(gè)對(duì)象輸入流以文件流Logon.out為參數(shù)，之后調(diào)用readObject方法就可以了。
需要說明一點(diǎn)，對(duì)象序列化有一個(gè)神奇之處就是，它建立了一張對(duì)象網(wǎng)，將當(dāng)前要序列化的對(duì)象中所持有的引用指向的對(duì)象都包含起來一起寫入到文件，更為奇妙的是，如果你一次序列化了好幾個(gè)對(duì)象，它們中相同的內(nèi)容將會(huì)被共享寫入。這的確是一個(gè)非常好的機(jī)制。它可以用來實(shí)現(xiàn)深層拷貝，有關(guān)深層拷貝的問題在JavaWorld上有一篇文章做了幾種實(shí)現(xiàn)方法的介紹和比較，有興趣者可以去看看。
關(guān)鍵字transient在這里表示當(dāng)前內(nèi)容將不被序列化，比如例子中的密碼，需要保密，所以沒有被寫入文件。
對(duì)Java的輸入輸出功能，就淺淺的介紹到這里，本文的目的只是開一個(gè)好頭，希望能讓大家對(duì)Java輸入輸出流有個(gè)基本的認(rèn)識(shí)，更多更為全面的信息在http://java.sun.com有權(quán)威的說明。