บทนำโดยละเอียดเกี่ยวกับการใช้สตรีมอินพุตและเอาท์พุต Java

2. แนวคิดพื้นฐานของการไหลของข้อมูล

แนวคิดพื้นฐานโดยสรุปมีดังนี้:

3.มาตรฐาน I/O

StandardInputOutput ระดับสาธารณะ {
โมฆะคงสาธารณะ main (String args []) {
สตริง;
//สร้างตัวอ่านบัฟเฟอร์เพื่ออ่านข้อมูลทีละบรรทัดจากคีย์บอร์ด
InputStreamReader ir = InputStreamReader ใหม่ (System.in);
BufferedReader ใน = BufferedReader ใหม่ (ir);
System.out.println("ระบบ Unix: ctrl-d หรือ ctrl-c เพื่อออก"
+ "/nระบบ Windows: Ctrl-z ออก");
พยายาม {
//อ่านข้อมูลหนึ่งบรรทัดแล้วส่งออกไปยังมอนิเตอร์ตามมาตรฐาน
s = in.readLine();
// หากข้อผิดพลาด I/O เกิดขึ้นเมื่อเมธอด readLine() กำลังทำงานอยู่ IOException จะถูกส่งออกไป
ในขณะที่ (s != null) {
System.out.println("อ่าน: " + s);
s = in.readLine();
-
// ปิดเครื่องอ่านบัฟเฟอร์
ใน.ปิด();
} catch (IOException e) { // จับข้อยกเว้น IO ใด ๆ
e.printStackTrace();
-
-
-

คำอธิบาย: วิธีการของคลาสไฟล์:
(1) มีอยู่ () ทดสอบว่ามีไฟล์หรือไดเร็กทอรีที่ระบุอยู่ในดิสก์หรือไม่
(2) mkdir() สร้างไดเร็กทอรีที่ระบุโดยวัตถุไฟล์ (ไดเร็กทอรีชั้นเดียว)
(3) createNewFile() สร้างไฟล์ที่ระบุโดยวัตถุไฟล์

(4) list() ส่งคืนสตริงชื่อไฟล์ทั้งหมดในไดเร็กทอรี

แพ็คเกจ java.io มีคลาสทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการสตรีม I/O มีคลาสพื้นฐานสี่คลาสในแพ็คเกจ java.io: คลาส InputStream, OutputStream, Reader และ Writer ซึ่งจัดการสตรีมไบต์และสตรีมอักขระตามลำดับ:

I/O สตรีมข้อมูลพื้นฐาน

อินพุต/เอาต์พุต

สตรีมไบต์

สตรีมตัวละคร

สตรีมอินพุต

กระแสเข้า

ผู้อ่าน

สตรีมเอาท์พุต

เอาท์พุตสตรีม

นักเขียน

กระแสข้อมูลรูปแบบอื่น ๆ ใน Java นั้นได้มาจากสิ่งเหล่านี้:

เวอร์ชัน JDK1.4 เริ่มแนะนำไลบรารีคลาส I/O ใหม่ ซึ่งอยู่ในแพ็คเกจ java.nio ไลบรารีคลาส I/O ใหม่ใช้แชนเนลและบัฟเฟอร์เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของการดำเนินการ I/O

ในแพ็คเกจ java.io นั้น java.io.InputStream แสดงถึงสตรีมอินพุตแบบไบต์ และ java.io.OutputStream แสดงถึงสตรีมเอาต์พุตแบบไบต์ ซึ่งอยู่ที่ระดับบนสุดของแพ็คเกจ java.io ทั้งสองคลาสเป็นคลาสนามธรรม ซึ่งหมายความว่าไม่สามารถสร้างอินสแตนซ์ได้ และจะต้องถูกคลาสย่อยเพื่อให้บรรลุฟังก์ชันบางอย่าง

1. การจำแนกโดยรวมตามประเภท I/O:

1. หน่วยความจำ 1) อ่านและเขียนข้อมูลจาก/ไปยังอาร์เรย์หน่วยความจำ: CharArrayReader, CharArrayWriter, ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
2) อ่านและเขียนข้อมูลจาก/ไปยังสตริงหน่วยความจำ StringReader, StringWriter, StringBufferInputStream
2. ไปป์ไลน์ ใช้อินพุตและเอาต์พุตไปป์ไลน์ (การสื่อสารระหว่างกระบวนการ): PipedReader, PipedWriter, PipedInputStream, PipedOutputStream
3.ไฟล์สตรีมไฟล์ อ่านและเขียนไฟล์: FileReader, FileWriter, FileInputStream, FileOutputStream
4. อินพุตและเอาต์พุตของวัตถุ ObjectSerialization : ObjectInputStream, ObjectOutputStream
5. สตรีมข้อมูล DataConversion อ่านและเขียนตามประเภทข้อมูลพื้นฐาน (ข้อมูลที่ประมวลผลเป็นประเภทพื้นฐานของ Java (เช่น บูลีน ไบต์ จำนวนเต็ม และตัวเลขทศนิยม)): DataInputStream, DataOutputStream
6.การพิมพ์ มีวิธีการพิมพ์ที่สะดวกสบาย: PrintWriter, PrintStream
7. การบัฟเฟอร์แคชข้อมูลเมื่ออ่านหรือเขียนเพื่อลดจำนวน I/O: BufferedReader, BufferedWriter, BufferedInputStream, BufferedOutputStream
8. กรองกรองกระแส กรองเมื่อข้อมูลถูกอ่านหรือเขียน: FilterReader, FilterWriter, FilterInputStream, FilterOutputStream pass
9. การต่อข้อมูลจะรวมอินพุตและ เชื่อมต่อสตรีมอินพุตหลายรายการเป็นสตรีมอินพุตเดียว: SequenceInputStream
10.การนับนับ แถวเมื่ออ่านข้อมูล: LineNumberReader, LineNumberInputStream
11.Peeking Ahead ดำเนินการอ่านล่วงหน้าผ่านกลไกการแคช: PushbackReader, PushbackInputStream
12. การแปลงระหว่างไบต์และอักขระ จะแปลงสตรีมไบต์เป็นสตรีมอักขระตามมาตรฐานการเข้ารหัส/ถอดรหัสบางอย่าง หรือดำเนินการแปลงย้อนกลับ (คลาสการแปลงสตรีมเป็น Reader, Writer): InputStreamReader, OutputStreamWriter

2. จำแนกตามแหล่งข้อมูล (ปลายทาง):
1. ไฟล์: FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter
2. ไบต์ []: ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
3. ถ่าน[]: CharArrayReader, CharArrayWriter
4. สตริง: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter
5. สตรีมข้อมูลเครือข่าย: InputStream, OutputStream, Reader, Writer

InputStream เป็นคลาสอินพุตแบบไบต์ โดยตัวมันเองเป็นคลาสนามธรรมและต้องอาศัยคลาสย่อยเพื่อใช้ฟังก์ชันต่างๆ สตรีมที่สืบทอดมาจากข้อมูลอินพุต InputStream เข้าสู่โปรแกรมและหน่วยข้อมูลเป็นไบต์ (8 บิต)

InputStream เป็นคลาสที่ใช้ในการป้อนข้อมูลไบต์ ดังนั้นคลาส InputStream จึงมีวิธีการอ่านที่โอเวอร์โหลดสามวิธีในคลาส Inputstream:
(1) public abstract int read(): อ่านไบต์ของข้อมูล และค่าที่ส่งคืนจะเป็นค่าประเภท int โดยมีบิตสูงเต็มไปด้วย 0 หากค่าที่ส่งคืน = -1 หมายความว่าไม่มีการอ่านไบต์และงานการอ่านสิ้นสุดลงแล้ว
(2) public int read(byte b[ ]): อ่านข้อมูลไบต์ b.length และใส่ลงในอาร์เรย์ b ค่าที่ส่งคืนคือจำนวนไบต์ที่อ่าน วิธีการนี้ใช้งานได้จริงโดยการเรียกวิธีการถัดไป (3) public int read(byte b[ ], int off, int len): อ่านข้อมูลได้มากถึง len ไบต์ของข้อมูลจากสตรีมอินพุต และเก็บไว้ที่ออฟเซ็ตของ off ใน อาร์เรย์ข
(4) public int available(): ส่งกลับจำนวนไบต์ที่สามารถอ่านได้ในสตรีมอินพุต หมายเหตุ: หากอินพุตถูกบล็อก เธรดปัจจุบันจะถูกระงับ หากวัตถุ InputStream เรียกใช้เมธอดนี้ ก็จะคืนค่า 0 เท่านั้น เมธอดนี้จะต้องถูกเรียกโดยวัตถุคลาสย่อยที่สืบทอดคลาส InputStream จึงจะมีประโยชน์
(5) การข้ามแบบยาวสาธารณะ (long n): ละเว้น n ไบต์ในสตรีมอินพุต ค่าที่ส่งคืนคือจำนวนไบต์ที่ถูกละเลยจริง ๆ ข้ามบางไบต์เพื่ออ่าน (6) public int close(): เราคือหลังการใช้งาน สตรีมที่เราเปิดต้องถูกปิด

หมวดหมู่ย่อยหลัก:

1) FileInputStream ใช้ไฟล์เป็น InputStream เพื่อให้ทราบการดำเนินการอ่านของไฟล์ 2) ByteArrayInputStream: ใช้บัฟเฟอร์ในหน่วยความจำเป็น InputStream 3) StringBufferInputStream: ใช้วัตถุ String เป็น InputStream
4) PipedInputStream: นำแนวคิดของไปป์ไปใช้ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในเธรด 5) SequenceInputStream: ผสานหลาย InputStreams ให้เป็น InputStream เดียว

หมวดหมู่ย่อยหลัก:

1) ByteArrayOutputStream: เก็บข้อมูลไว้ในบัฟเฟอร์ในหน่วยความจำ
2) FileOutputStream: เก็บข้อมูลไว้ในไฟล์
3) PipedOutputStream: นำแนวคิดของไปป์ไปใช้ ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในเธรด
4) SequenceOutputStream: รวม OutStream หลายรายการไว้ใน OutStream เดียว

การกำหนดจุดสิ้นสุดของสตรีม: เมื่อค่าส่งคืนของเมธอด read() คือ -1; เมื่อค่าส่งคืนของ readLine() เป็นโมฆะ

FileInputStream สามารถใช้เมธอด read() เพื่ออ่านทีละไบต์และส่งกลับเป็นประเภท int หรือใช้เมธอด read() เพื่ออ่านในอาร์เรย์ไบต์ จำนวนไบต์ที่อ่านตามจำนวนองค์ประกอบใน อาร์เรย์ไบต์ ในกระบวนการอ่านหรือเขียนไฟล์ทั้งหมด ไบต์อาร์เรย์มักจะถูกใช้เป็นบัฟเฟอร์ เนื่องจากไบต์อาร์เรย์มักจะมีบทบาทระดับกลางในการรับข้อมูล

วิธีใช้(2)
FileInputStream ใน=newFileInputStream(“d: /abc.txt”);

ตัวอย่างโปรแกรม:
แสดงเนื้อหาของโปรแกรม InputFromFile.java บนมอนิเตอร์

คลาส FileOutputStream ใช้ในการประมวลผลสตรีมข้อมูลที่ใช้ไฟล์เป็นปลายทางเอาต์พุตข้อมูล สตริงที่แสดงชื่อไฟล์ ซึ่งอาจเป็นอ็อบเจ็กต์ File หรือ FileDescriptor ก็ได้
มีสองวิธีในการสร้างออบเจ็กต์สตรีมไฟล์:
วิธีที่ 1:
ไฟล์ f=ไฟล์ใหม่ ("d:/myjava/write.txt ");
FileOutputStream out= ใหม่ FileOutputStream (f);
วิธีที่ 2:
FileOutputStream out=new FileOutputStream("d:/myjava/write.txt ");
วิธีที่ 3: ตัวสร้างใช้วัตถุ FileDescriptor() เป็นพารามิเตอร์
FileDescriptor() fd=ใหม่ FileDescriptor();
FileOutputStream f2=FileOutputStream ใหม่(fd);
วิธีที่ 4: ตัวสร้างใช้ชื่อไฟล์เป็นพารามิเตอร์ตัวแรกและค่าบูลีนเป็นพารามิเตอร์ตัวที่สอง
FileOutputStream f=new FileOutputStream("d:/abc.txt",true);
หมายเหตุ: (1) เมื่อเขียนข้อมูลลงไฟล์ หากไฟล์มีอยู่แล้ว ไฟล์ที่มีอยู่จะถูกเขียนทับ (2) เมื่อการดำเนินการอ่าน/เขียนสิ้นสุดลง ควรเรียกใช้เมธอด close เพื่อปิดสตรีม

อักขระใน Java ใช้มาตรฐาน Unicode อักขระหนึ่งตัวมีขนาด 16 บิต นั่นคืออักขระหนึ่งตัวแสดงด้วยไบต์สองไบต์ ด้วยเหตุนี้จึงมีการแนะนำสตรีมสำหรับการประมวลผลอักขระใน JAVA

1. คลาสนามธรรมของผู้อ่าน

คลาสนามธรรมสำหรับการอ่านสตรีมตัวละคร วิธีการเดียวที่คลาสย่อยต้องใช้คือ read(char[], int, int) และ close() อย่างไรก็ตาม คลาสย่อยส่วนใหญ่จะแทนที่วิธีการบางอย่างที่กำหนดไว้ที่นี่เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นและ/หรือฟังก์ชันเพิ่มเติม

1) FileReader: สอดคล้องกับ FileInputStream โดยส่วนใหญ่จะใช้เพื่ออ่านไฟล์อักขระ โดยใช้การเข้ารหัสอักขระเริ่มต้น และมีตัวสร้างสามตัว:
(1) ใช้ชื่อไฟล์เป็นสตริง: FileReader f=new FileReader(“c:/temp.txt”);
(2) ตัวสร้างใช้วัตถุ File เป็นพารามิเตอร์
ไฟล์ f=ไฟล์ใหม่ (“c:/temp.txt”);
FileReader f1=ตัวอ่านไฟล์ใหม่(f);
(3) ตัวสร้างใช้วัตถุ FileDescriptor เป็นพารามิเตอร์
FileDescriptor() fd=ใหม่ FileDescriptor()
FileReader f2=ตัวอ่านไฟล์ใหม่(fd);
(1) ใช้อาร์เรย์อักขระที่ระบุเป็นพารามิเตอร์: CharArrayReader(char[])
(2) ใช้อาร์เรย์อักขระเป็นสตรีมอินพุต: CharArrayReader(char[], int, int)
หากต้องการอ่านสตริง ตัวสร้างจะเป็นดังนี้: public StringReader(String s);
2) CharArrayReader: สอดคล้องกับ ByteArrayInputStream
3) StringReader: สอดคล้องกับ StringBufferInputStream
4) InputStreamReader
อ่านไบต์จากอินพุตสตรีมและแปลงเป็นอักขระ: Public inputstreamReader(inputstream is);
5) FilterReader: อนุญาตให้กรองสตรีมอักขระ
ป้องกัน filterReader (Reader r);
6) BufferReader: ยอมรับวัตถุ Reader เป็นพารามิเตอร์และเพิ่มบัฟเฟอร์อักขระลงไป ใช้เมธอด readline() เพื่ออ่านบรรทัด
Public BufferReader (Reader r);
วิธีการหลัก:

(1) publicintread()throwsIOException;//อ่านอักขระ ค่าที่ส่งคืนคืออักขระที่อ่าน

(2) publicintread(charcbuf[])throwsIOException;/*อ่านชุดอักขระลงในอาร์เรย์ cbuf[] และค่าที่ส่งคืนคือจำนวนอักขระที่อ่านจริง*/
(3) publicabstractintread (charcbuf [], intoff, intlen) พ่น IOException;
/*อ่านอักขระ len และจัดเก็บโดยเริ่มจากตัวห้อยจากอาร์เรย์ cbuf[] ค่าที่ส่งคืนคือจำนวนอักขระจริงที่อ่าน วิธีนี้จะต้องนำไปใช้โดยคลาสย่อย*/

2. คลาสนามธรรมของนักเขียน

คลาสนามธรรมสำหรับการเขียนสตรีมตัวละคร วิธีการเดียวที่คลาสย่อยต้องใช้คือ write(char[], int, int), flush() และ close() อย่างไรก็ตาม คลาสย่อยส่วนใหญ่จะแทนที่วิธีการบางอย่างที่กำหนดไว้ที่นี่เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นและ/หรือฟังก์ชันเพิ่มเติม หมวดหมู่ย่อยมีดังนี้:

1) FileWrite: สอดคล้องกับ FileOutputStream และเขียนข้อมูลประเภทอักขระลงในไฟล์ โดยใช้การเข้ารหัสอักขระเริ่มต้นและขนาดบัฟเฟอร์
สาธารณะ FileWrite (ไฟล์ f);
2) chararrayWrite: สอดคล้องกับ ByteArrayOutputStream โดยใช้บัฟเฟอร์อักขระเป็นเอาต์พุต
CharArrayWrite สาธารณะ ();
3) PrintWrite: สร้าง PrintWriter สาธารณะเอาต์พุตที่จัดรูปแบบแล้ว (ระบบปฏิบัติการเอาท์พุตสตรีม);
4) filterWriter: ใช้เพื่อเขียนตัวกรองสตรีมอักขระที่ได้รับการป้องกัน FilterWriter(Writer w);
5) PipedWriter: สอดคล้องกับ PipedOutputStream

6) StringWriter: ไม่มีสตรีมเชิงไบต์ที่สอดคล้องกัน

วิธีการหลัก:

(1) publicvoidwrite(intc)พ่นIOException; //เขียน 16 บิตล่างของค่าจำนวนเต็ม c ไปยังเอาต์พุตสตรีม (2) publicvoidwrite(charcbuf[])พ่นIOException; //เขียนอาร์เรย์อักขระ cbuf[] ไปยังสตรีมเอาต์พุต ( 3) publicabstractvoidwrite (charcbuf [], intoff, intlen) พ่น IOException; // เขียนอักขระ len โดยเริ่มจากดัชนีปิดในอาร์เรย์อักขระ cbuf [] ไปยังสตรีมเอาต์พุต (4) publicvoidwrite (Stringstr) พ่น IOException; // เขียนอักขระเข้า string str ถูกเขียนไปยังเอาท์พุตสตรีม (5) publicvoidwrite(Stringstr,intoff,intlen)throwsIOException; //เขียนอักขระ len โดยเริ่มจากดัชนีปิดใน string str ไปยังเอาท์พุตสตรีม (6) ล้าง() / /ล้างสตรีมเอาท์พุตและ ส่งออกไบต์บัฟเฟอร์ทั้งหมด
(7) ปิด () ปิดกระแส publicabstractvoidclose () พ่น IOException

3. ความแตกต่างระหว่าง InputStream และ Reader ความแตกต่างระหว่าง OutputStream และ Writer

1.EOFException ระดับสาธารณะ:
ข้อยกเว้นประเภทนี้จะเกิดขึ้นเมื่อถึงจุดสิ้นสุดของไฟล์หรือจุดสิ้นสุดของอินพุตสตรีมอย่างผิดปกติ
2. FileNotFoundException ระดับสาธารณะ:
เกิดข้อยกเว้นเมื่อไม่พบไฟล์
3.คลาสสาธารณะขัดจังหวะIOException:
ข้อยกเว้นประเภทนี้ถูกโยนทิ้งเมื่อการดำเนินการ I/O ถูกขัดจังหวะ