[size=13.3333330154419px]与其他语言相比,Java的IO功能显得复杂。在其他语言中,许多IO功能(比如读取文件),是被封装好的,可以用一两行程序实现。在Java中,程序员往往需要多个层次的装饰(decoration),才能实现文件读取。
[size=13.3333330154419px]相对的复杂性带来的好处是IO的灵活性。在Java中,程序员可以控制IO的整个流程,从而设计出最好的IO方式。我们将在下文看到更多。
[size=13.3333330154419px]我们先来研究一个文件读取的例子:
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[size=13.3333330154419px]程序IO的关键在于创建BufferedReader对象br:
[size=13.3333330154419px] BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"));
[size=13.3333330154419px]在创建的过程中,我们先建立了一个FileReader对象,这个对象的功能是从文件"file.txt"中读取字节(byte)流,并转换为文本流。在Java中,标准的文本编码方式为unicode。BufferedReader()接收该FileReader对象,并拓展FileReader的功能,新建出一个BufferedReader对象。该对象除了有上述的文件读取和转换的功能外,还提供了缓存读取(buffered)的功能。最后,我们通过对br对象调用readLine()方法,可以逐行的读取文件。
[size=13.3333330154419px](缓存读取是在内存中开辟一片区域作为缓存,该区域存放FileReader读出的文本流。当该缓存的内容被读走后(比如readLine()命令),缓存会加载后续的文本流。)
[size=13.3333330154419px]BufferedReader()是一个装饰器(decorator),它接收一个原始的对象,并返回一个经过装饰的、功能更复杂的对象。修饰器的好处是,它可以用于修饰不同的对象。我们这里被修饰的是从文件中读取的文本流。其他的文本流,比如标准输入,网络传输的流等等,都可以被BufferedReader()修饰,从而实现缓存读取。
[size=13.3333330154419px]事实上,Java提供了丰富的装饰器。FileReader中合并了读取和转换两个步骤,并采用了常用的默认设置,比如编码采取unicode。我们可以使用FileInputStream + InputStreamReader的组合来替代FileReader,从而分离读取字节和转换两个步骤,并对两个过程有更好的控制。
[size=13.3333330154419px](当然,FileReader的使用更加方便。InputStreamReader是将FileInputStream转换成一个Reader,用于处理unicode文本)
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[size=13.3333330154419px]箭头表示数据流动方向
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[size=13.3333330154419px]流的读写来自于四个基类: InputStream, OutputStream, Reader和Writer。InputStream和Reader是处理读取操作,OutputStream和Writer是处理写入操作。它们都位于java.io包中。继承关系如下:
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[size=13.3333330154419px]java.io
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[size=13.3333330154419px]此外,IOException有如下衍生类:
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[size=13.3333330154419px]IOException
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[size=13.3333330154419px]Reader和Writer及其衍生类是处理unicode文本。如我们看到的Buffered Reader, InputStreamReader或者FileReader。
[size=13.3333330154419px]InputStream和OutputStream及其衍生类是处理字节(byte)流。计算机中的数据都可以认为是字节形式,所以InputStream和OutputStream可用于处理更加广泛的数据。比如我们可以使用下面的组合来读取压缩文件中包含的数据(比如整数):
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[size=13.3333330154419px]箭头表示数据流动方向
[size=13.3333330154419px]我们从压缩文件中读出字节流,然后解压缩,最终读出数据。
写入[size=13.3333330154419px]写入(write)操作与读取操作相似。我们可以通过使用装饰,实现复杂的写入功能。这里是一个简单的写入文本的例子:
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