深入理解 Java中的 流 (Stream)
首先,流是什麽?
流是個抽象的概念,是對輸入輸出設備的抽象,Java程序中,對於數據的輸入/輸出操作都是以“流”的方式進行。設備可以是文件,網絡,內存等。
流具有方向性,至於是輸入流還是輸出流則是一個相對的概念,一般以程序為參考,如果數據的流向是程序至設備,我們成為輸出流,反之我們稱為輸入流。
可以將流想象成一個“水流管道”,水流就在這管道中形成了,自然就出現了方向的概念。
當程序需要從某個數據源讀入數據的時候,就會開啟一個輸入流,數據源可以是文件、內存或網絡等等。相反地,需要寫出數據到某個數據源目的地的時候,也會開啟一個輸出流,這個數據源目的地也可以是文件、內存或網絡等等。
流有哪些分類?
可以從不同的角度對流進行分類:
1. 處理的數據單位不同,可分為:字符流,字節流
2.數據流方向不同,可分為:輸入流,輸出流
3.功能不同,可分為:節點流,處理流
1. 和 2. 都比較好理解,對於根據功能分類的,可以這麽理解:
節點流:節點流從一個特定的數據源讀寫數據。即節點流是直接操作文件,網絡等的流,例如FileInputStream和FileOutputStream,他們直接從文件中讀取或往文件中寫入字節流。
處理流:“連接”在已存在的流(節點流或處理流)之上通過對數據的處理為程序提供更為強大的讀寫功能。過濾流是使用一個已經存在的輸入流或輸出流連接創建的,過濾流就是對節點流進行一系列的包裝。例如BufferedInputStream和BufferedOutputStream,使用已經存在的節點流來構造,提供帶緩沖的讀寫,提高了讀寫的效率,以及DataInputStream和DataOutputStream,使用已經存在的節點流來構造,提供了讀寫Java中的基本數據類型的功能。他們都屬於過濾流。
舉個簡單的例子:
public static void main(String[] args) throws IOException { // 節點流FileOutputStream直接以A.txt作為數據源操作 FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("A.txt"); // 過濾流BufferedOutputStream進一步裝飾節點流,提供緩沖寫 BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream( fileOutputStream); // 過濾流DataOutputStream進一步裝飾過濾流,使其提供基本數據類型的寫 DataOutputStream out = new DataOutputStream(bufferedOutputStream); out.writeInt(3); out.writeBoolean(true); out.flush(); out.close(); // 此處輸入節點流,過濾流正好跟上邊輸出對應,讀者可舉一反三 DataInputStream in = new DataInputStream(new BufferedInputStream( new FileInputStream("A.txt"))); System.out.println(in.readInt()); System.out.println(in.readBoolean()); in.close(); }
流結構介紹:
Java所有的流類位於java.io包中,都分別繼承字以下四種抽象流類型。
字節流 | 字符流 | |
輸入流 | InputStream | Reader |
輸出流 | OutputStream | Writer |
1.繼承自InputStream/OutputStream的流都是用於向程序中輸入/輸出數據,且數據的單位都是字節(byte=8bit),如圖,深色的為節點流,淺色的為處理流。
2.繼承自Reader/Writer的流都是用於向程序中輸入/輸出數據,且數據的單位都是字符(2byte=16bit),如圖,深色的為節點流,淺色的為處理流。
常見流類介紹:
節點流類型常見的有:
對文件操作的字符流有FileReader/FileWriter,字節流有FileInputStream/FileOutputStream。
處理流類型常見的有:
緩沖流:緩沖流要“套接”在相應的節點流之上,對讀寫的數據提供了緩沖的功能,提高了讀寫效率,同事增加了一些新的方法。
字節緩沖流有BufferedInputStream/BufferedOutputStream,字符緩沖流有BufferedReader/BufferedWriter,字符緩沖流分別提供了讀取和寫入一行的方法ReadLine和NewLine方法。
對於輸出地緩沖流,寫出的數據,會先寫入到內存中,再使用flush方法將內存中的數據刷到硬盤。所以,在使用字符緩沖流的時候,一定要先flush,然後再close,避免數據丟失。
轉換流:用於字節數據到字符數據之間的轉換。
僅有字符流InputStreamReader/OutputStreamWriter。其中,InputStreamReader需要與InputStream“套接”,OutputStreamWriter需要與OutputStream“套接”。
數據流:提供了讀寫Java中的基本數據類型的功能。
DataInputStream和DataOutputStream分別繼承自InputStream和OutputStream,需要“套接”在InputStream和OutputStream類型的節點流之上。
對象流:用於直接將對象寫入寫出。
流類有ObjectInputStream和ObjectOutputStream,本身這兩個方法沒什麽,但是其要寫出的對象有要求,該對象必須實現Serializable接口,來聲明其是可以序列化的。否則,不能用對象流讀寫。
還有一個關鍵字比較重要,transient,由於修飾實現了Serializable接口的類內的屬性,被該修飾符修飾的屬性,在以對象流的方式輸出的時候,該字段會被忽略。
深入理解 Java中的 流 (Stream)