Java基础学习09--IO--其他流（缓存流、转换流、数据流）

悠悠 2023-09-30 10:14 56阅读 0赞

**目录**

1.装饰器模式简介

2.缓冲流

3.转换流

4.数据流

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到目前为止，使用的字节流、字符流都是无缓冲的输入、输出流，这就意味着，每次的读、写操作都会交给操作系统来处理。这样的做法可能会对系统的性能造成很大的影响，因为每次操作都可能引发磁盘硬件的读、写或网络的访问，这些磁盘硬件读、写和网络访问会占用大量系统资源，影响效率。而接下来要介绍的一些流就可以很好的解决这一问题。

### 1.装饰器模式简介 ###

缓冲流、转换流和数据流等，其底层都遵循着一个相同的设计模式——装饰器模式

简单的讲，装饰器模式就是通过方法，将对象逐步进行包装。例如，字节输出流 `FileOutputStream` 对象放在缓冲输出流 `BufferedOutputStream` 类的构造方法中以后，就变成了一个缓冲输出流 `BufferedOutputStream` 对象：

BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(...)) ;

更进一步，缓冲输出流对象如果又被传入到了数据流 `DataOutputStream` 类的构造方法中，就又变成了一个数据流 `DataOutputStream` 对象：

DataOutputStream out = new DataOutputStream(bos);

注意的是，装饰器模式在语法上要求包装类和被包装类属于同一个继承体系，并且包装后外观（API）未变，但功能得到了增强

### 2.缓冲流 ###

缓冲流的目的是让原字节流、字符流新增缓冲的功能。以字符缓冲流为例进行说明，字符缓冲流从字符流中读取、写入字符，不立刻要求系统进行处理，而是缓冲部分字符，从而实现按规定字符数、按行等方式的高效读取或写入。缓冲区的大小可以指定（通过缓冲流构造方法指定），也可以使用默认的大小，多数情况下默认大小已够使用

import java.io.*;
    
    public class TestBufferStream {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            BufferedReader in = null;
            BufferedWriter out = null;
            try {
                in = new BufferedReader(new FileReader("/home/project/ori_file.txt"));
                out = new BufferedWriter(new FileWriter("/home/project/new_file.txt"));
                //逐行读取、存入字符串，实现文件复制
                String s;
                while ((s = in.readLine()) != null) {
                    out.write(s);
                    //写入一个分行符，否则内容在一行显示
                    out.newLine();
                }
            } catch (IOException e) {
                System.out.println(e.getMessage());
            } finally {
                if (in != null) {
                    in.close();
                }
                if (out != null) {
                    out.close();
                }
            }
        }
    }

上面的代码中，在读取数据时，使用的是 `BufferedReader` 缓冲流的 `readLine()` 方法，获取该行字符串并存储到 `String` 对象 `s` 里。在输出的时候，使用的是 `BufferedWriter` 缓冲流的 `write(s)` 方法，把获取的字符串输出到 `new_file.txt` 文件。有一个地方需要注意，在每次调用 `write(s)` 方法之后，要调用输出缓冲流的 `newLine()` 方法写入一个分行符，否则所有内容将在同一行显示。 有些情况下，不是非要等到缓冲区满，才向文件系统写入。例如在处理一些关键数据时，需要立刻将这些关键数据写入文件系统，这时则可以调用 `flush()` 方法，手动刷新缓冲流（即，将缓冲区中的数据强行从内存中清理到硬盘等其他地方）。另外，在关闭流时，也会自动刷新缓冲流中的数据，即 `close()` 方法会自动调用 `flush()` 方法。

`flush()` 方法的作用就是刷新该流的缓冲。如果该流已保存缓冲区中各种 `write()` 方法的所有字符，则立即将它们写入预期目标。如果该目标是另一个字符或字节流，也将其刷新。因此，一次 `flush()` 调用将刷新 `Writer` 和 `OutputStream` 链中的所有缓冲区。

### 3.转换流 ###

要把一个字节流转换成一个字符流，可以使用 `InputStreamReader` 和 `OutputStreamWriter` 这两个类来进行转换

import java.io.BufferedReader;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStreamReader;
    
    public class TestByteToChar {
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            BufferedReader in = null;
            try {
                //将字节流System.in通过InputStreamReader转换成字符流
                in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
                System.out.print("请输入你今天最想说的话：");
                String s = in.readLine();
                System.out.println("你最想表达的是：" + s);
            } catch (IOException e) {
                System.out.println(e.getMessage());
            } finally {
                if (in != null) {
                    in.close();
                }
            }
        }
    }

### 4.数据流 ###

数据流，简单来说就是允许流直接操作基本数据类型和字符串

import java.io.*;
    public class TestData{
        static final String dataFile = "/home/project/data";//数据存储文件
        //标识车类型：1代表轿车、2代表卡车
        static final int[] types = {1,1,2,2};
        static final String[] names = { "战神","跑得快","大力士","大力士二代"};
        static final int[] oils = {20,40,20,30};
        static final int[] losss = {0,20,0,30};
        static final String[] others = { "长城","红旗","5吨","10吨"};
        static DataOutputStream out = null;
        static DataInputStream in = null;
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            try {
                //输出数据流，向dataFile输出数据
                out = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(dataFile)));
                for (int i = 0; i < types.length; i++) {
                    out.writeInt(types[i]);
                    //使用UTF-8编码将一个字符串写入基础输出流
                    out.writeUTF(names[i]);
                    out.writeInt(oils[i]);
                    out.writeInt(losss[i]);
                    out.writeUTF(others[i]);
                }
            }finally {
                out.close();
            }
            try{
                int type,oil,loss;
                String name,other;
                //输出数据流，从dataFile读出数据
                in = new DataInputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(dataFile)));
                while(true)
                {
                    type = in.readInt();
                    name = in.readUTF();
                    oil = in.readInt();
                    loss = in.readInt();
                    other = in.readUTF();
                    if(type == 1){
                        System.out.println("显示车辆信息：\n车型：轿车 车辆名称为：" + name +
                            " 品牌是：" + other + " 油量是：" + oil + " 车损度为：" + loss);
                    }else{
                        System.out.println("显示车辆信息：\n车型：卡车 车辆名称为：" + name +
                            " 吨位是：" + other + " 油量是：" + oil + " 车损度为：" + loss);
                    }
                }
            }catch(EOFException e){
                //EOFException作为读取结束的标志
            }finally {
                in.close();
            }
        }
    }