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Java筑基-：(07)Java IO在Android中应用基础篇

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数据流是一组有序、有起点和终点的字节的数据序列，包括输入流和输出流。

一、IO 简介

流序列中的数据既可以是未经过加工的原始二进制数据，也可以是经过一定编码处理后符合某种格式规定的特定数据。在Java 中流分为 2 种： 字节流 和 字符流：

  • 字节流： 数据流中最小的数据单位是字节
  • 字符流：数据流中最小的数据单元是字符，Java 中的字符是 Unicode 编码，一个字符占用 2 个字节

java.io 中最重要的就是 5 个类和一个接口：

  • 5个类指： File、字节流中的 OutputStream 和 InputStream、字符流中的 Writer 和 Reader ；

  • 一个接口是指 ： Serializable

在 Android 中，文本文件/XML 等这些都是用 字符流来读写；而如 RAR、图片等非文本，则用字节流来读写。

二、Java IO 中的装饰模式

以一段容易让人费解的代码开始：

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DataOutputStream out = new DataOutputStream(
        new BufferedOutputStream(
                new FileOutputStream(
                        new File(file))));

这个代码看起来很乱，多重嵌套，其实要理解 IO ，也不难，难的是要更优地去使用 IO 。接下来抽丝剥茧地解释一下上述代码：

  1. new File() 就是创建一个 File 文件，这个没什么好说的

  2. FileOutputStream 这层就是将 File 转为字节流

  3. BufferedOutputStream 就是用来提升速度的，减少对磁头的调用，如果没有它，就会一个一个字节地去访问磁盘；有了它之后，就是一块一块地访问

  4. 而使用 DataOutputStream 就是保持数据的格式

我们在日常使用的时候，一般都要是优先考虑 DataOutputStream ，然后交给 BufferedOutputStream 提升效率。上面的例子就是典型的用法。

要理解输入输出流，要把自己当做电脑的 内存，站在内存的角度思考，这样 OutputStream 就是写出到磁盘上了，InputStream 就是读入到内存了。

为了能更好地理解，我们这里写一个 Demo：

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private static void testDataOutputStream() throws Exception{
    DataOutputStream out = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(
            new FileOutputStream(new File("C:\\Users\\panda\\IdeaProjects\\JavaDemo\\src\\testtxt\\out.txt"))
    ));
    out.writeInt(1);
    out.writeBoolean(false);
    out.writeByte((byte)0x41);
    out.writeLong((long)0x98765432);

    out.close();
}

我们能看到上述代码往文件中写入了东西，但是直接打开看起来是乱码的，这只是编码的问题，使用正确的编码就不会有问题。

还有一点要注意，使用 DataOutputStream 写入之后，通过 DataIntputStream 读出来的时候，需要保证顺序，比如上述例子里面先写入 int ，后写入 boolean ，读的时候也要先读 int 后读 boolean ，否则会错乱

序列化的时候，大量使用这个 IO 操作。

三、装饰器模式

在上述代码中，我们使用 FileOutputStream 也能满足需求，但是为了磁盘好我们又包装了 BufferedOutputStream ，此时也已经能用了，但是为了数据格式，我们又加了 DataOutputStream 。

这种整个一层一层封装就是我们常见的装饰模式，如果要对装饰模式理解深刻一点的话，可以用视频中老师举的例子： 人本身就是一个类（类似Android 中的 Context），但是人一般都穿内衣（），而内衣之外，一般都会穿日常衣服装饰自己。整个装饰器模式的结构如下图所示：

四、字节流与字符流的区别

在开发中到底使用字节流好还是使用字符流好呢？

首先，在硬盘上保存文件或者进行传输的时候都是以字节的形式进行的，包括图片也是按字节完成。字符只有到了内存中才会形成。所以，如果要使用 Java 程序实现拷贝功能的话，应该选用字节流进行操作，并且采用边读边写的方式（节省内存）。

五、字节流与字符流的转换

虽然 Java 支持字节流和字符流，但是有时候需要在二者之间进行转换， InputStreamReader 和 OutputStream 这 2 个类是字节流和字符流之间相互转换的类。

5.1 InputStreamReader

用于将字节流的字节码转成字符，其中一个构造 方法：

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//用默认字符集创建一个 InputStreamReader 对象
InputStreamReader(InputStream in)

5.2 OutputStreamWriter

用于将写入的字符转成字节后写入一个字节流，其中一个构造方法：

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//用默认字符集创建一个 OutputStreamWriter
OutputStreamWriter(OutputStream out)

5.3 BufferedWriter 和 BufferedReader

为了频繁转换字节流和字符流，对以上2个类进行了封装， 即 BufferedWriter类封装了OutputStreamWriter类；BufferedReader类封装了InputStreamReader类；示例代码如下：

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BufferedWriter out=new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(System.out));
BufferedReader in= new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in);

//下面的语句可以从控制台读取一行字符串
BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String line=in.readLine();

谢谢你的鼓励