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IO（Input Output）流

Java对数据的操作时通过流的方式；
Java用于操作流的对象都在IO包中；
流按操作数据分为两种：字节流与字符流；
流按流向分为：输入流，输出流。

输入输出流是相对于内存设备而言；
将外设中的数据读取到内存中--输入；
将内存中的数据写入到外设中--输出。

字符流：就是用于读取文字字节数据的字节流与编码表相结合，封装成字符流。
（字节流读取文字字节数据后，不直接操作而是先查指定的编码表，获取对应的文字，再对这个文字进行操作。）

字节流的抽象基类（顶层父类）：
InputStream，OutputStream

字符流的抽象基类（顶层父类）：
Reader，Writer

这些体系的子类都以父类名作为后缀；
子类名的前缀就是该对象的功能。

需求：将一些文字存储到硬盘的文件中
如果要操作文字数据，建议优先考虑字符流；
而且要将数据从内存写到硬盘上，需要使用字符流中的输出流Writer。
硬盘的数据的基本体现是文件，希望找到一个可以操作文件的Writer。

private static final String LINE_SEPARATOR = System.getProperty("line.separator");//定义行分隔符常量
基本方法示例：

package cn.itcast.p2.io.filewriter;import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;public class FileWriterDemo {private static final String LINE_SEPARATOR = System.getProperty("line.separator");/*** @param args* @throws IOException*/public static void main(String[] args) throws IOException {/** 创建一个可以往文件中写入字符的字符输出流对象 。 往一个文件中写入文字数据，那么在创建对象时，就必须明确该文件* * 如果文件不存在，则会自动创建。 如果文件存在，则源文件被覆盖。* * 如果构造函数中加入true，可以实现对文件的续写*/FileWriter fw = new FileWriter("demo.txt",true);/** 调用Writer对象中的write(String)方法，写入数据。 数据写入到了临时存储缓冲区中。*/
//        fw.write("abcde"+LINE_SEPARATOR+"hahaha");fw.write("xixi");/** 进行刷新，将数据直接写入到目的地*/// fw.flush();/** 关闭资源。在关闭前，会调用fluse()方法刷新缓冲中的数据到目的地。*/fw.close();}}

FileWriter的IO异常处理示例：

package cn.itcast.p2.io.filewriter;import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;public class IOExceptionDemo {private static final String LINE_SEPARATOR = System.getProperty("line.separator");public static void main(String[] args) {FileWriter fw = null;// 在try外进行定义，内部进行初始化try {fw = new FileWriter("k:\\demo.txt");fw.write("abcde" + LINE_SEPARATOR + "hahaha");} catch (IOException e) {System.out.println(e.toString());} finally {if (fw != null)//如果fw创建文件失败时，关闭时会出现空指针异常try {fw.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException("关闭失败");}}}}

需求：读取一个文本文件，将读取到的字符打印到控制台。
同上，找到了FileReader。
read()方法
public int read() throws IOException
读取单个字符。
返回：作为整数读取的字符，范围在 0 到 65535 之间 (0x00-0xffff)，如果已到达流的末尾，则返回 -1。※

package cn.itcast.p3.io.filereader;import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;public class FileReaderDemo {public static void main(String[] args) throws IOException {// 创建读取字符数据的流对象/** 在创建读取流对象时，必须要明确被读取的文件。一定要确定该文件时存在的。* * 用一个读取流关联一个已存在文件*/FileReader fr = new FileReader("demo.txt");// 用Reader中的read方法读取字符int ch = 0;while ((ch = fr.read()) != -1) {System.out.println((char) ch);}fr.close();}}

public int read(char[] cbuf) throws IOException
将字符读入数组。
参数：cbuf - 目标缓冲区
返回：读取的字符数，如果已到达流的末尾，则返回 -1 ※

package cn.itcast.p3.io.filereader;import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;public class FileReaderDemo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {FileReader fr = new FileReader("demo.txt");/** 使用read(char())读取文本文件数据 先创建字符数组*/char[] buf = new char[1024];//长度最好为1024的整数倍int len=0;while((len=fr.read(buf))!=-1){System.out.println(new String(buf,0,len));}/*int num = fr.read(buf);// 将读到的字符存储到数组中System.out.println(num + ":" + new String(buf));int num1 = fr.read(buf);System.out.println(num1 + ":" + new String(buf));int num2 = fr.read(buf);System.out.println(num2 + ":" + new String(buf));*//** abcde# * 结果: * 3:abc * 2:dec * -1:dec * 第一次读：a b c (从a处开始，读取到3个字符，返回3) * 第二次读：d e c (c是此一次读取的c，从d处开始，读取到2个字符，返回2) * 第三次读：d e c (c是此一次读取的c，开始处即是流的末尾，未读取到字符，返回-1)*/fr.close();}}

将C盘的一个文本文件复制到D盘
分析：
复制的原理：
读取C盘文件中的数据，将这些数据写入到D盘中。
读&写。

方法一：

package cn.itcast.p3.io.charstream.test;import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;/** 需求：将C盘的一个文本文件复制到D盘* 思路：* 1.需要读取源；* 2.将读到的源数据写入到目的地* 3.操作文本数据，使用字符流*/
public class CopyTextTest {public static void main(String[] args) throws IOException {//1.读取一个已有的文本文件，用字符读取流和文件相关联FileReader fr=new FileReader("IO流_2.txt");//2.创建一个目的，用于存储读到的数据FileWriter fw=new FileWriter("copytest_1.txt");//3.频繁的读写操作int ch=0;while((ch=fr.read())!=-1){fw.write((char)ch);}//4.关闭流资源fw.close();fr.close();}
}

方法二（效率较高）：

package cn.itcast.p3.io.charstream.test;import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;public class CopyTextTest_2 {private static final int BUFFER_SIZE = 1024;/*** @param args*/public static void main(String[] args) {FileReader fr = null;FileWriter fw = null;try {fr = new FileReader("IO流_2.txt");fw = new FileWriter("copytest_2.txt");// 创建一个临时容器，用于缓存读取到的字符char[] buf = new char[BUFFER_SIZE];//自定义缓冲区// 定义一个变量，记录读取到的字符数（其实就是网数组里装的字符数）int len = 0;while ((len = fr.read(buf)) != -1) {//循环次数少，效率较高fw.write(buf, 0, len);}} catch (Exception e) {} finally {if (fw != null)try {fw.close();} catch (IOException e) {// System.out.println("读写失败");throw new RuntimeException("读写失败");}if (fr != null)try {fr.close();} catch (IOException e) {throw new RuntimeException("读写失败");}}}}

字符流的缓冲区（提高性能）
public class BufferedReader extends Reader
从字符输入流中读取文本，缓冲各个字符，从而实现字符、数组和行的高效读取。

public class BufferedWriter extends Writer
将文本写入字符输出流，缓冲各个字符，从而提供单个字符、数组和字符串的高效写入。

BufferedWriter示例：

package cn.itcast.p3.io.charstream.buffer;import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;public class BufferedWriterDemo {private static final String LINE_SEPEARTOR = System.getProperty("line.separator");/*** @param args* @throws IOException*/public static void main(String[] args) throws IOException {FileWriter fw = new FileWriter("buf.txt");// 为了提高写入的效率，使用了字符流的缓冲区// 创建了一个字符写入流的缓冲对象，并和指定要被换种的对象相关联BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(fw);// 使用缓冲区的写入方法，将数据写入到缓冲区中// bufw.write("abcde"+LINE_SEPEARTOR+"haha");// bufw.write("abcde");// bufw.newLine();// bufw.write("heheh");for (int i = 1; i <= 4; i++) {bufw.write("abcde" + i);bufw.newLine();//BufferedReader特有的方法newLine()bufw.flush();}// 使用缓冲区的刷新方法将数据刷入目的地中bufw.flush();bufw.close();// 缓冲区关闭时，底层关闭的是缓冲的流对象}}

BufferedReader使用示例：

package cn.itcast.p3.io.charstream.buffer;import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;public class BufferedReaderDemo {/*** @param args* @throws IOException*/public static void main(String[] args) throws IOException {// demo();FileReader fr = new FileReader("buf.txt");BufferedReader bufr = new BufferedReader(fr);String line = null;while ((line = bufr.readLine()) != null) {//BufferedReader特有方法readLine()System.out.println(line);}}/*** @throws FileNotFoundException* @throws IOException*/private static void demo() throws FileNotFoundException, IOException {FileReader fr = new FileReader("buf.txt");char[] buf = new char[1024];int len = 0;while ((len = fr.read(buf)) != -1) {System.out.println(new String(buf, 0, len));}fr.close();}}

※底层流对象的read方法读的是硬盘中的数据，缓冲区流对象的read读的是缓冲区中的数据。
readLine()方法的临时容器中存储的是一行的数据（这个容器可以使StringBuilder，以为最终返回的是字符串），不包含换行符。返回该行内容的字符串。
readLine()原理：使用了读取缓冲区的read方法，将读取到的字符进行缓冲并判断换行标记，将标记前的缓冲数据变成字符串返回。

缓冲区-复制文本文件示例：

package cn.itcast.p3.io.charstream.buffer.test;import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;public class CopyTextBufferTest {/*** @param args* @throws IOException */public static void main(String[] args) throws IOException {FileReader fr=new FileReader("buf.txt");BufferedReader bufr=new BufferedReader(fr);FileWriter fw=new FileWriter("buf_copy.txt");BufferedWriter bufw=new BufferedWriter(fw);String line=null;while((line=bufr.readLine())!=null){bufw.write(line);bufw.newLine();//不要忘记换行}bufw.close();bufr.close();/*int ch=0;while((ch=bufr.read())!=-1){bufw.write(ch);}bufw.close();bufr.close();*/}}

自定义MyBufferedReader

package cn.itcast.p4.io.charstream.mybuffer;import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;/*** 自定义的读取缓冲区，其实就是模拟一个BufferedReader* * 分析： * 缓冲区中无非就是封装了一个数组，并对外提供了更多的方法对数组进行访问。* 其实这些方法最终操作的都是数组的指针。* * 缓冲的原理：* 从源中获取一批数据装入缓冲区中，然后从缓冲区中不断取出一个一个的数据。* 当此次取完后，再从源中继续取一批数据进入缓冲区。* 当源中的数据取光时，用-1作为结束标记。* @author chenchong* */
public class MyBufferedReader {private FileReader r;//定义一个数组作为缓冲区private char[] buf=new char[1024];//定义一个指针，用于操作数组中的元素，当操作到最后一个元素后，指针归零private int pos=0;//定义一个计数器，用于记录缓冲区中的数据个数，当该数据减到0，//就从源中继续获取数据到缓冲区中private int count=0;public MyBufferedReader(FileReader r) {this.r = r;}/*** 该方法从缓冲区中一次取一个字符* @return* @throws IOException*/public int myRead() throws IOException {if(count==0){count=r.read(buf);//从源中获取数据pos=0;}if(count<0)return -1;char ch=buf[pos++];count--;return ch;/*//1.从源中取出一批数据到缓冲区中，要先做判断，//只有计数器为0时才 需要从源中获取数据if(count==0){count=r.read(buf);if(count<0)return -1;//每次获取数据到缓冲区后，角标归零pos=0;char ch=buf[pos];pos++;count--;return ch;}else if(count>0){char ch=buf[pos];pos++;count--;return ch;}*/}public String myReadLine() throws IOException {StringBuilder sb=new StringBuilder();int ch=0;while((ch=myRead())!=-1){if(ch=='\r')continue;if(ch=='\n')return sb.toString();//将从缓冲区中读到的字符存储到缓存行数据的缓冲区中sb.append((char)ch);}if(sb.length()!=0)return sb.toString();return null;}public void myClose() throws IOException {r.close();}}

装饰设计模式
    对一组对象的功能进行增强时，就可以使用该模式进行问题的解决。装饰和继承都能实现一样的特点：进行功能的扩展增强
区别：
举例：
所有线有一个继承体系，
Writer
    |--TextWriter        用于操作文本
    |--MediaWriter    用于操作媒体

想要对操作的动作进行效率的提高，
按照面向对象，可以通过继承对具体对象进行功能的扩展。
效率提高需要加入缓冲技术
Writer
    |--TextWriter        用于操作文本
        |--BufferTextWriter        加入了缓冲技术的操作文本的对象
    |--MediaWriter    用于操作媒体
        |--BufferMediaWriter        加入了缓冲技术的操作媒体的对象

但是这样做并不理想。
如果这个体系再次进行功能扩展，又多了流对象，这个流要提高效率，也要产生子类。
这时，就会发现只为提高功能进行的继承，导致继承体系越来越臃肿，不够灵活。

重新思考这个问题。
既然加入的都是同一种技术——缓冲，
前一种是让缓冲和具体的对象相结合。
考虑将缓冲进行单独的封装：哪个对象需要缓冲，就将哪个对象和缓冲关联。

class Buffer extends Writer{
    Buffer(TestWriter w)
    {}
    Buffer(MediaWriter m)
    {}
}
                                    ↓
class BufferWriter extends Writer{
    BufferWriter(Writer w)
    {}
}

Writer
    |--TextWriter        用于操作文本
    |--MediaWriter    用于操作媒体
    |--BufferWriter    用于提高效率
发现装饰比继承更为灵活。
特点：装饰类和被装饰类都必须所属于同一个接口或父类。

LineNumberReader示例：

package cn.itcast.p6.io.charstream.linenumber;import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.LineNumberReader;public class LineNumberReaderDemo {/*** @param args* @throws IOException */public static void main(String[] args) throws IOException {FileReader fr=new FileReader("IO流_2.txt");LineNumberReader lnr=new LineNumberReader(fr);String line=null;lnr.setLineNumber(100);//设置行号从100开始while((line=lnr.readLine())!=null){System.out.println(line+":"+lnr.getLineNumber());}lnr.close();}}