Java 版 (精华区)
发信人: DreamWeaver (猪头小队长·无雨无风), 信区: Java
标 题: 来自 I/O 的困惑
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年10月25日09:37:05 星期五), 站内信件
发信人: javarookie (JavaRookie), 信区: Java
标 题: 来自 I/O 的困惑
发信站: BBS 水木清华站 (Thu Oct 24 21:33:00 2002), 转信
来自 IO 的困惑
从一开始学习 Java 我就一直对 IO 感到很困惑：
Java 里面为什么有这么多有关 IO 操作的类？
到底用哪一个好呢？
哪一个效率更高呢？
要读写中文的话怎么办呢？
真是揪心的问题啊
即使写完了这篇文章我也仍然感到 Java 的 IO 是个永恒的话题
其实我这篇文章里面的内容基本上都摘自 SUN 的 SCJP SL-275教材
它详细明确的列出了各个 IO 类，并进行分类描述
有各个IO类的功能描述，真的是觉得不错，拿出来与大家共享之
内容大都是表格和图表，很简洁明了
Stream最基本的分为：
1. source stream 其实就是 input stream
2. sink stream 其实就是 output stream
因此，stream 就是一个由 source 到 sink 的数据流
Sources 和 Sinks 都属于 Node Streams
一、基础 Stream 的类包括两大类：
+-----------------+---------------+-------------------+
| | byte streams | character streams |
|-----------------+---------------+-------------------|
| source streams | InputStream | Reader |
|-----------------+---------------+-------------------|
| sink streams | OutputStream | Writer |
+-----------------+---------------+-------------------+
byte streams类支持操作的数据为raw bytes
character streams类支持操作的数据为Unicode characters
因此涉及到中文或其他 Unicode 字符操作时都要使用character streams
习惯上将 stream 特指 byte streams,将reader/writer特指character streams
（当看到类名中包含InputStream/OutputStream就是操作byte stream的，
包含Reader/Writer就是操作character stream的）
二、Node Streams节点流类包括三种基本类：
files, memory, pipes
+-------------+--------------------+-----------------------+
| Type | Character Streams | Byte Streams |
|-------------+--------------------+-----------------------|
| File | FileReader | FileInputStream |
| | FileWriter | FileOutputStream |
|-------------+--------------------+-----------------------|
|Memory:Array | CharArrayReader | ByteArrayInputStream |
| | CharArrayWriter | ByteArrayOutputStream |
|-------------+--------------------+-----------------------|
|Memory:String| StringReader | |
| | StringWriter | |
|-------------+--------------------+-----------------------|
| Pipe | PipedReader | PipedInputStream |
| | PipedWriter | PipedOutputStream |
+-------------+--------------------+-----------------------+
三、I/O Stream Chaining IO链流:
1. Input Stream Chain
+----------------+
+----------------------| |
+------------------| | |
|FileInputStream-->|BufferedInputStream-->|DataInputStream |
+------------------| | |
A +----------------------| |
| +----------------+
| |
| V
+----------+ +-------+
|DataSource| |Program|
+----------+ +-------+
2. Output Stream Chain
+-------------------+
| |-----------------------+
| | |----------------+
|DataOutputStream-->|BufferedOutputStream-->|FileOutputStream|
| | |----------------+
| |-----------------------+ |
+-------------------+ |
A |
| V
+-------+ +--------+
|Program| |DataSink|
+-------+ +--------+
四、Processing Streams 进程流：
Processing Streams 也叫 filter streams 筛选流（过滤流）
Processing Streams 可以提供Byte Streams 和 Character Streams互相转换
+--------------------+--------------------+-----------------------+
| Type | Character Streams | Byte Streams |
|--------------------+--------------------+-----------------------|
| Buffering | BufferedReader | BufferedInputStream |
| | BufferedWriter | BufferedOutputStream |
|--------------------+--------------------+-----------------------|
| Filtering | FilterReader | FilterInputStream |
| (abstract class) | FilterWriter | FilterOutputStream |
|--------------------+--------------------+-----------------------|
| Converting between | InputStreamReader | |
| bytes and character| OuptutStreamWriter | |
|--------------------+--------------------+-----------------------|
| Object | | ObjectInputStream |
| serialization | | ObjectOutputStream |
|--------------------+--------------------+-----------------------|
| Data conversion | | DataInputStream |
| | | DataOutputStream |
|--------------------+--------------------+-----------------------|
| Counting | LineNumberReader | LineNumberInputStream |
|--------------------+--------------------+-----------------------|
| Peeking ahead | PushbackReader | PushbackInputStream |
|--------------------+--------------------+-----------------------|
| Printing | PrintWriter | PrintStream |
+--------------------+--------------------+-----------------------+
五、IO 类层次结构
1. 基本的 Byte Stream 类层次结构：
1) InputStream类层次结构:
+--- FileInputStream
|
+--- ObjectInputStream +--- DataInputStream
| |
+-----------+ | +-----------------+ +--- PushbackInputStream
|InputStream| <--+--- |FilterInputStream| <--|
+-----------+ | +-----------------+ +--- BufferedInputStream
| |
+--- PipedInputStream +--- LineNumberInputStream
|
+--- SequenceInputStream
|
+--- StringBufferInputStream
|
+--- ByteArrayInputStream
2) OutputStream类层次结构:
+--- FileOutputStream
|
+--- ObjectOutputStream
| +--- DataOutputStream
+------------+ | +------------------+ |
|OutputStream| <--+--- |FilterOutputStream| <------ BufferedOutputStream
+------------+ | +------------------+ |
| +--- PrintStream
+--- PipedOutputStream
|
+--- ByteArrayOutputStream
2. 基本的 Character Stream 类层次结构：
1) Reader类层次结构:
+--- BufferedReader <---- LineNumberReader
|
+--- CharArrayReader
|
+------+ +--- StringReader
|Reader| <--|
+------+ +--- InputStreamReader <--- FileReader
|
+--- PipedReader
|
+--- FilterReader <--- PushbackReader
2) Writer类层次结构:
+--- BufferedWriter <--- LineNumberReader
|
+--- CharArrayWriter
|
+--- StringWriter
+------+ |
|Writer| <--+--- OutputStreamWriter <--- FileWriter
+------+ |
+--- PrintWriter
|
+--- PipedWriter
|
+--- FilterWriter
小结：
SL-275推荐在程序中尽量使用最底层的子类以提高效率
（不过我觉得从各种source输入的流应该需要IO链流一步一步转化为
最底层的高效率的IO子类，下面的例子就是如此）
六、一个字符在对象之间流动的过程示意：
1. 对应的程序:
InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in);
BufferedReader input = new BufferedReader(reader);
String name = input.readLine();
System.out.println(name);
2. 流程示意图：
设备（键盘）
| System.in
+---> |65|108|32|71|111|114|101|13|-----+
InputStream 对象 |
|
reader |
+---- |65|108|32|71|111|114|101|13| <---+
| InputStreamReader对象
|
| input
+---> |A|l| |G|o|r|e|\n| ---+
BufferedReader对象 |
|
name |
+---- "Al Gore" <-----------+
| String对象
|
| System.out
|
| System.out
+---> |H|e|l|l|o|,|A|l| |G|o|r|e|!| | ---+
PrintStream对象 |
|
+---------------------+
|
V
显示器输出：Hello,Al Gore!
--
忘掉她，忘掉她就可以不必再忍受，忘掉她就不再有痛苦。忘掉她，忘掉
你没有的东西，忘掉别人有的东西，忘掉你失去和以后不能得到的东西，忘掉
仇恨，忘掉屈辱，忘掉爱情，象犀牛忘掉草原，象水鸟忘掉湖泊，象地狱里的
人忘掉天堂，象截肢的人忘掉自己曾快步如飞，象落叶忘掉风，象公犀牛忘掉
母犀牛。忘掉是一般人能做的唯一的事。但是我决定不忘掉她。
※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: dw.hit.edu.cn]
※ 修改:·DreamWeaver 於 10月25日09:37:34 修改本文·[FROM: dw.hit.edu.cn]
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