Java - IO 記憶體流和列印流

来源:https://www.cnblogs.com/wangyuyang1016/archive/2019/07/12/11178592.html
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IO 記憶體流和列印流操作 字元編碼 電腦中所有的信息組成都是二進位數據，所有能夠描述的中文文字都是經過處理後的結果；所有的語言文字都會使用編碼來進行描述，例如：ASCII碼 常見編碼 GBK/GB2312: 中文的國標編碼 GBK包含有簡體中文與繁體中文兩種，而GB2312只包含簡體中文 ISO ...


IO 記憶體流和列印流操作

字元編碼

  • 電腦中所有的信息組成都是二進位數據，所有能夠描述的中文文字都是經過處理後的結果；所有的語言文字都會使用編碼來進行描述，例如：ASCII碼

常見編碼

GBK/GB2312:

  • 中文的國標編碼
  • GBK包含有簡體中文與繁體中文兩種，而GB2312只包含簡體中文

ISO-8859-1:

  • 國際編碼
  • 可以描述任何的文字信息

UNICODE:

  • 十六進位編碼
  • 任何文字信息都用十六進位表示，會導致無用數據過多

UTF-8:*

  • 融合ISO8859-1和UNICODE兩種編碼的特點

字元亂碼

本質：

  • 編碼與解碼的字元集不統一

列出系統的所有環境變數

public class TestDemo {
    public static void main(String [] args) throws IOException {
        System.getProperties().list(System.out);
    }
}
  • 輸出結果
file.encoding=UTF-8

代表系統環境預設的字元集編碼為：UTF-8

public class TestDemo {
    public static void main(String [] args) throws IOException {
        File file = new File("F:" + File.separator + 
                "demo" + File.separator +
                "demo.txt");
        OutputStream out = new FileOutputStream(file);
        out.write("華為".getBytes());// getBytes() > 無轉碼
        out.close();
    }
}

上述是以預設的系統編碼方式進行輸出

華為

可以看出來，利用系統預設的編碼方式（不轉碼）編碼輸出，在用系統的編碼方式解碼，不會出現亂碼現象

public class TestDemo {
    public static void main(String [] args) throws IOException {
        File file = new File("F:" + File.separator + 
                "demo" + File.separator +
                "demo.txt");
        OutputStream out = new FileOutputStream(file);
        out.write("華為".getBytes("ISO8859-1"));// getBytes() > 無轉碼
        out.close();
    }
}

我們利用getBytes()方法將進行轉碼為ISO8859-1編碼方式輸出

??

由結果看出，系統使用GB2312進行解碼，而文件是使用ISO8859-1進行編碼，編碼和解碼的字元集不同由此導致了 亂碼現象 的出現

記憶體操作流

  • 在不產生新文件的情況下；利用記憶體流來實現輸入與輸出的操作

位元組記憶體流：

public class ByteArrayInputStream
extends InputStream
public class ByteArrayOutputStream
extends OutputStream

ByteArrayInputStream

  • 構造方法
public ByteArrayInputStream(byte [] buf)

將要操作的數據設置到記憶體輸入流

ByteArrayOutputStream

  • 構造方法
public ByteArrayOutputStream()

記憶體輸出流（輸出數據 )

toByteArray()*

public byte [] toByteArray()
  • 將所有保存在記憶體中的位元組數據變為位元組數組存在
  • 將兩個文件利用 toByteArray() 進行合併輸出*
public class TestDemo {
    public static void main(String [] args) throws IOException {
        File fileA = new File("F:" + File.separator + "demo" + File.separator + "demo.txt");
        File fileB = new File("F:" + File.separator + "demo" + File.separator + "data.txt");
        InputStream inA = new FileInputStream(fileA);
        InputStream inB = new FileInputStream(fileB);
        ByteArrayOutputStream output = new ByteArrayOutputStream();
        int temp = 0 ;
        while((temp = inA.read()) != -1) { //讀取A數據
            output.write(temp);
        }
        while((temp = inB.read()) != -1) { //讀取B數據
            output.write(temp);
        }
        // 讀取A,B文件結束後，將記憶體中的所有位元組數據轉為位元組數組
        byte [] data = output.toByteArray();
        inA.close();
        inB.close();
        output.close();
        System.out.println(new String(data));
    }
}

實例

public class TestDemo {
    public static void main(String [] args) throws IOException {
        String str = "Hello,World!";
        InputStream in = new ByteArrayInputStream(str.getBytes());
        // 將所有要讀取的數據設置大記憶體輸入流中
        OutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
        // 記憶體輸出流
        int temp = 0 ;// 讀取到的每一個位元組數據
        while ((temp = in.read()) != -1) { // 每次讀取一個位元組數據
            out.write(Character.toUpperCase(temp));//位元組輸出流
            //   temp數據轉大寫並輸出到記憶體輸出流當中
        }
        System.out.println(out);
        in.close();
        out.close();
    }
}

字元記憶體流：

public class CharArrayReader
extends Reader

public class CharArrayWriter
extends Writer

列印流

接觸列印流

如果使用OutputStream，輸出String字元串數據，就需要將String變為位元組數組輸出getBytes()，同理boolean也需要變為Byte數據輸出……

package helloworld;

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;

class PrintUtil {
    private OutputStream out; // 輸出依靠 OutputSteam類
    public PrintUtil(OutputStream out) {
        this.out = out ; //確定OutputStream的對象是File……或者ByteArray……
    }
    public void print(int x) throws IOException {
        this.print(String.valueOf(x));//將x轉為String型
    }
    public void print(String x) throws IOException {
        this.out.write(x.getBytes());
    }
    public void print(double x) throws IOException {
        this.print(String.valueOf(x));//將x轉為String型
    }
    public void println(int x) throws IOException {
        this.println(String.valueOf(x));
    }
    public void println(String x) throws IOException {
        this.print(x.concat("\r\n"));
        //在String字元串結尾添加字元[concat()]
    }
    public void println(double x) throws IOException {
        this.println(String.valueOf(x));
    }
    public void close() throws IOException {//關閉輸出流
        this.out.close();
    }
}

public class TestDemo {
    public static void main(String [] args) throws IOException {
        // 調用PrintUtil類的構造方法，實例化對象
        PrintUtil pu = new PrintUtil(
                new FileOutputStream(
                        new File("F:" 
                                    + File.separator + "demo" 
                                    + File.separator + "demo.txt")));
        pu.print("Hello,");
        pu.println("World!");
        pu.println(1+1);
        pu.println(1.1+1.1);
        pu.close();
    }
}

PrintUtil類，則是為了方便列印而設計的一個工具類，在類中，我們通過調用print方法，可以將當前的數據轉為String後在轉為Byte型數據，可以方便我們的數據輸出；避免我們在代碼編寫過程中浪費時間來設計數據類型轉換為Byte位元組輸出。

列印流

  • 為瞭解決上述的數據輸出時的功能不足問題，java.io包提供了一套專門用於輸出數據的類：PrintStream（列印位元組流） 和 PrintWriter（列印字元流）

PrintStream：位元組列印流

  • 繼承結構
java.lang.Object
    java.io.OutputStream
        java.io.FileOutputStream
            java.io.PrintStream
  • 構造方法
PrintStream(OutputStream out)

在PrintStream類中提供了一系列和上述 PrintUtil 類相似的print()、println()方法；這些方法都可支持各種數據類型的輸出，同理：使用了PrintStream，那麼就可以不用去使用write()位元組流輸出方法了。

PrintStream類的實現本質上是基於OutputStream類實現的；這類的設計在Java中稱為 裝飾設計模式 相當於將一個功能不足的操作類，通過某些類的包裝實現成功能健全的更好的操作類。

  • 實現 PrintStream
public class TestDemo {
    public static void main(String [] args) throws IOException {
        // 調用PrintStream類的構造方法，實例化對象
        PrintStream pu = new PrintStream(
                new FileOutputStream(
                        new File("F:" 
                                    + File.separator + "demo" 
                                    + File.separator + "demo.txt")));
        pu.print("Hello,");
        pu.println("World!");
        pu.println(1+1);
        pu.println(1.1+1.1);
        pu.close();
    }
}

將PrintUtil類刪除，使用PrintStream類代替，可以看出操作方法如出一轍。

PrintWrite：字元列印流


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