java IO流学习

 

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之前的工作很少使用io，就算用了一两次也只是用完就完了。没有系统地去整理io的整体与结构，现在回来补坑。

首先，io分为最常见的字节流跟字符流，

区别：

　　字节流单位是1byte,字符流则是2btye,区别就这些，字符流主要是用在文本上的，比如汉字，需要两位才能表示一个汉字，其中还包括着汉字的编码。

io流分类：

按照流是否直接与特定的地方(如磁盘、内存、设备等)相连，分为节点流和处理流两类。 
 
  节点流：可以从或向一个特定的地方（节点）读写数据。如FileReader 
 
  处理流：是对一个已存在的流的连接和封装，通过所封装的流的功能调用实现数据读写。
如BufferedReader。处理流的构造方法总是要带一个其他的流对象做参数。一个流对象经过
其他流的多次包装，称为流的链接。 

　　

我们一般比较常用的就file跟buffer类，当字符流与字节流之间需要转换时，可以使用InputStreamReader跟OutputStreamReader。

类结构与源码：

　　用idea可以看到

字符流都是继承InputStream跟OutputStream的，

 

 

 而字符流跟转换流是继承reader跟wirter的，他们的顶层都是实现Closeable跟AutoCloseable接口的。

而点开看这两个接口就只有一个方法。close()关闭流

jdk1.7之后closeable方法继承了AutoCloseable,在try(定义流){}中定义流就不用再去手动写代码close了

那我们接下来看看最主要的io流read()方法跟write()方法的实现吧

字符流中方法跟字节流中大同小异，只是一个参数是byte[],一个参数是char[]而已。我们看看字节流的就好了：

能看到默认的字节长度为8192，最大值是max_value - 8

存放字节的数组。

记载下一个目标的索引

两个构造方法，第一个只是调用了第二个 8192的byte[]数组

这里说明一下，IO流是典型的装饰模式，我们可以随意转换流的类型，从而扩展流的功能，主要功能是这个构造方法，调动父类的构造方法，将原来流存储，当实现功能时候，也是用原来流来实现。

 只是初始化了buf数组。

 

read方法，调用了fill()方法然后再校验一次当前值时候大于最大值，fill()方法可能是清空的操作，当byte[]数组用完了，就读下一组，当没有下一组则返回-1结束了。

/**
 * Fills the buffer with more data, taking into account
 * shuffling and other tricks for dealing with marks.
 * Assumes that it is being called by a synchronized method.
 * This method also assumes that all data has already been read in,
 * hence pos > count.
 */
private void fill() throws IOException {
    byte[] buffer = getBufIfOpen();
    if (markpos < 0)
        pos = 0;            /* no mark: throw away the buffer */
    else if (pos >= buffer.length)  /* no room left in buffer */
        if (markpos > 0) {  /* can throw away early part of the buffer */
            int sz = pos - markpos;
            System.arraycopy(buffer, markpos, buffer, 0, sz);
            pos = sz;
            markpos = 0;
        } else if (buffer.length >= marklimit) {
            markpos = -1;   /* buffer got too big, invalidate mark */
            pos = 0;        /* drop buffer contents */
        } else if (buffer.length >= MAX_BUFFER_SIZE) {
            throw new OutOfMemoryError("Required array size too large");
        } else {            /* grow buffer */
            int nsz = (pos <= MAX_BUFFER_SIZE - pos) ?
                    pos * 2 : MAX_BUFFER_SIZE;
            if (nsz > marklimit)
                nsz = marklimit;
            byte nbuf[] = new byte[nsz];
            System.arraycopy(buffer, 0, nbuf, 0, pos);
            if (!bufUpdater.compareAndSet(this, buffer, nbuf)) {
                // Can't replace buf if there was an async close.
                // Note: This would need to be changed if fill()
                // is ever made accessible to multiple threads.
                // But for now, the only way CAS can fail is via close.
                // assert buf == null;
                throw new IOException("Stream closed");
            }
            buffer = nbuf;
        }
    count = pos;
    int n = getInIfOpen().read(buffer, pos, buffer.length - pos);
    if (n > 0)
        count = n + pos;
}

 留着以后再看吧。

再看看wrtie(x,x,x)方法

前边只是检验异常，后边调用了write(int)方法

 

 点进去我们可以看到wirte方法有个native的修饰符，这说明底层实现是用C来实现的了，是交给系统做的了，这里就不深究了，不是不看，我们看了C，C底层是汇编，汇编底层是二进制，我们精力有限稍微了解一下就好了，不可能面面俱到。

还有带有缓冲流（buffer）时候要注意flush，使用任何流完后要关闭流。

PS：有些流在源码中close方法中做了flush所以不会丢失，但是有些流没有，所以一致还是加上吧。

　　　　如果是文件读写完的同时缓冲区（上边的buf数组）刚好装满  ,   那么缓冲区会把里面的数据朝目标文件自动进行读或写  ,   这种时候你直接调用close()方法不会出现问题  ;   但是如果文件在读写完成时   ,   缓冲区没有装满 ,  就直接调用close()方法   ,    这个时候装在缓冲区的数据就不会自动的朝目标文件进行读或写   ,  从而造成缓冲区中的这部分数据丢失  ,  所以这个是时候就需要在close()之前先调用flush()方法   ,   手动使缓冲区数据读写到目标文件.     举个例子:    如果一个文件大小是20kb  ,   我们的缓冲区大小是15kb  ,    如果Close()方法之前没有先调用flush()方法  ,   那么这个时候剩余的5kb数据就会丢失  .