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Java高级特性增强-NIO


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**Java高级特性增强-NIO

本部分网络上有大量的资源可以参考,在这里做了部分整理并做了部分勘误,感谢前辈的付出,每节文章末尾有引用列表~


写在所有文字的前面:作者在此特别推荐Google排名第一的关于NIO的文章:
http://tutorials.jenkov.com/java-nio/index.html
虽然是英文的,但是看下来并不困难。后面如果各位看官呼声很高,作者会翻译这一系列文章。

本文作者SnailClimb
https://www.jianshu.com/nb/18340870

NIO概览

从Java IO入手

先看一张网上流传的http://java.io包的类结构图:

当你看到这幅图的时候,我相信,你跟我一样内心是崩溃的。
有些人不怕枯燥,不怕寂寞,硬着头皮看源码,但是,能坚持下去全部看完的又有几个呢!
然而,就算源码全部看完看懂,过不了几天,脑子里也会变成一团浆糊。
因为这里的类实在太多了。可能我们反复看,反复记,也很难做到清晰明白。
他就像是一块超级硬的骨头,怎么啃都啃不烂。
面对这样的做法,要坚决对他说,NO。

我的做法是找出他们的共性,给他们分类,只记典型,触类旁通。
上面的图虽然有分类,但是还不够细,而且没有总结出方便记忆的规律,所以我们要重新整理和归类。
这篇文章中,使用了两种分时给他们分组,目的是更全面的了解共性,帮助记忆。

分类一:按操作方式(类结构)

字节流和字符流:
字节流:以字节为单位,每次次读入或读出是8位数据。可以读任何类型数据。
字符流:以字符为单位,每次次读入或读出是16位数据。其只能读取字符类型数据。
输出流和输入流:
输出流:从内存读出到文件。只能进行写操作。
输入流:从文件读入到内存。只能进行读操作。
注意: 这里的出和入,都是相对于系统内存而言的。
节点流和处理流:
节点流:直接与数据源相连,读入或读出。
处理流:与节点流一块使用,在节点流的基础上,再套接一层,套接在节点流上的就是处理流。
**为什么要有处理流?**直接使用节点流,读写不方便,为了更快的读写文件,才有了处理流。
根据以上分类,以及jdk的说明,我们可以画出更详细的类结构图,如下:

分类说明:
1) 输入字节流InputStream:

ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三种基本的介质流,它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。

PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据。PipedInputStream的一个实例要和PipedOutputStream的一个实例共同使用,共同完成管道的读取写入操作。主要用于线程操作。

DataInputStream: 将基础数据类型读取出来

ObjectInputStream 和所有 FilterInputStream 的子类都是装饰流(装饰器模式的主角)。

2)输出字节流OutputStream:

ByteArrayOutputStream、FileOutputStream: 是两种基本的介质流,它们分别向- Byte 数组、和本地文件中写入数据。

PipedOutputStream 是向与其它线程共用的管道中写入数据。

DataOutputStream 将基础数据类型写入到文件中

ObjectOutputStream 和所有 FilterOutputStream 的子类都是装饰流。

节流的输入和输出类结构图:

3)字符输入流Reader::

FileReader、CharReader、StringReader 是三种基本的介质流,它们分在本地文件、Char 数组、String中读取数据。

PipedReader:是从与其它线程共用的管道中读取数据

BufferedReader :加缓冲功能,避免频繁读写硬盘

InputStreamReader: 是一个连接字节流和字符流的桥梁,它将字节流转变为字符流。

4)字符输出流Writer:

StringWriter:向String 中写入数据。

CharArrayWriter:实现一个可用作字符输入流的字符缓冲区

PipedWriter:是向与其它线程共用的管道中写入数据

BufferedWriter : 增加缓冲功能,避免频繁读写硬盘。

PrintWriter 和PrintStream 将对象的格式表示打印到文本输出流。 极其类似,功能和使用也非常相似

OutputStreamWriter: 是OutputStream 到Writer 转换的桥梁,它的子类FileWriter 其实就是一个实现此功能的具体类(具体可以研究一SourceCode)。功能和使用和OutputStream 极其类似,后面会有它们的对应图。

字符流的输入和输出类结构图:

分类二:按操作对象


分类说明:
对文件进行操作(节点流):

  • FileInputStream(字节输入流)
  • FileOutputStream(字节输出流)
  • FileReader(字符输入流)
  • FileWriter(字符输出流)

对管道进行操作(节点流):

  • PipedInputStream(字节输入流)
  • PipedOutStream(字节输出流)
  • PipedReader(字符输入流)
  • PipedWriter(字符输出流)
  • PipedInputStream的一个实例要和PipedOutputStream的一个实例共同使用,共同完成管道的读取写入操作。主要用于线程操作。

字节/字符数组流(节点流):

  • ByteArrayInputStream
  • ByteArrayOutputStream
  • CharArrayReader
  • CharArrayWriter

除了上述三种是节点流,其他都是处理流,需要跟节点流配合使用。

Buffered缓冲流(处理流):
带缓冲区的处理流,缓冲区的作用的主要目的是:避免每次和硬盘打交道,提高数据访问的效率。

  • BufferedInputStream
  • BufferedOutputStream
  • BufferedReader
  • BufferedWriter

转化流(处理流):

  • InputStreamReader:把字节转化成字符;
  • OutputStreamWriter:把字节转化成字符。

基本类型数据流(处理流):用于操作基本数据类型值。
因为平时若是我们输出一个8个字节的long类型或4个字节的float类型,那怎么办呢?可以一个字节一个字节输出,也可以把转换成字符串输出,但是这样转换费时间,若是直接输出该多好啊,因此这个数据流就解决了我们输出数据类型的困难。数据流可以直接输出float类型或long类型,提高了数据读写的效率。

  • DataInputStream
  • DataOutputStream

打印流(处理流):

一般是打印到控制台,可以进行控制打印的地方。

  • PrintStream
  • PrintWriter

对象流(处理流):

把封装的对象直接输出,而不是一个个在转换成字符串再输出。

  • ObjectInputStream,对象反序列化
  • ObjectOutputStream,对象序列化

合并流(处理流):

  • SequenceInputStream:可以认为是一个工具类,将两个或者多个输入流当成一个输入流依次读取

其他类:File

File类是对文件系统中文件以及文件夹进行封装的对象,可以通过对象的思想来操作文件和文件夹。 File类保存文件或目录的各种元数据信息,包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名,判断指定文件是否存在、获得当前目录中的文件列表,创建、删除文件和目录等方法。

其他类:RandomAccessFile

该对象并不是流体系中的一员,其封装了字节流,同时还封装了一个缓冲区(字符数组),通过内部的指针来操作字符数组中的数据。 该对象特点:
该对象只能操作文件,所以构造函数接收两种类型的参数:a.字符串文件路径;b.File对象。
该对象既可以对文件进行读操作,也能进行写操作,在进行对象实例化时可指定操作模式(r,rw)。
注意:IO中的很多内容都可以使用NIO完成,这些知识点大家知道就好,使用的话还是尽量使用NIO/AIO。

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本文为[蜡笔小新v]所创,转载请带上原文链接,感谢
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