java 內存對象模型詳解


流的概念和作用

流是一組有順序的,有起點和終點的字節集合,是對數據傳輸的總稱或抽象。即數據在兩設備間的傳輸稱為流,流的本質是數據傳輸,根據數據傳輸特性將流抽象為各種類,方便更直觀的進行數據操作。 

 

IO流的分類

  • 根據處理數據類型的不同分為:字符流和字節流
  • 根據數據流向不同分為:輸入流和輸出流
 

字符流和字節流

字符流的由來: 因為數據編碼的不同,而有了對字符進行高效操作的流對象。本質其實就是基於字節流讀取時,去查了指定的碼表。 字節流和字符流的區別:

  • 讀寫單位不同:字節流以字節(8bit)為單位,字符流以字符為單位,根據碼表映射字符,一次可能讀多個字節。
  • 處理對象不同:字節流能處理所有類型的數據(如圖片、avi等),而字符流只能處理字符類型的數據。

結論:只要是處理純文本數據,就優先考慮使用字符流。 除此之外都使用字節流。

 

輸入流和輸出流

對輸入流只能進行讀操作,對輸出流只能進行寫操作,程序中需要根據待傳輸數據的不同特性而使用不同的流。  

 

Java IO流對象

1.輸入字節流InputStreamIO 中輸入字節流的繼承圖可見上圖,可以看出:

  1. InputStream 是所有的輸入字節流的父類,它是一個抽象類。
  2. ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三種基本的介質流,它們分別從Byte 數組、StringBuffer、和本地文件中讀取數據。PipedInputStream 是從與其它線程共用的管道中讀取數據,與Piped 相關的知識后續單獨介紹。
  3. ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子類都是裝飾流(裝飾器模式的主角)。

 

2.輸出字節流OutputStream

IO 中輸出字節流的繼承圖可見上圖,可以看出:

  1. OutputStream 是所有的輸出字節流的父類,它是一個抽象類。
  2. ByteArrayOutputStream、FileOutputStream 是兩種基本的介質流,它們分別向Byte 數組、和本地文件中寫入數據。PipedOutputStream 是向與其它線程共用的管道中寫入數據,
  3. ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子類都是裝飾流。

 

3.字節流的輸入與輸出的對應

 

圖中藍色的為主要的對應部分,紅色的部分就是不對應部分。紫色的虛線部分代表這些流一般要搭配使用。從上面的圖中可以看出Java IO 中的字節流是極其對稱的。“存在及合理”我們看看這些字節流中不太對稱的幾個類吧!

  1. LineNumberInputStream 主要完成從流中讀取數據時,會得到相應的行號,至於什么時候分行、在哪里分行是由改類主動確定的,並不是在原始中有這樣一個行號。在輸出部分沒有對應的部分,我們完全可以自己建立一個LineNumberOutputStream,在最初寫入時會有一個基准的行號,以后每次遇到換行時會在下一行添加一個行號,看起來也是可以的。好像更不入流了。
  2. PushbackInputStream 的功能是查看最后一個字節,不滿意就放入緩沖區。主要用在編譯器的語法、詞法分析部分。輸出部分的BufferedOutputStream 幾乎實現相近的功能。
  3. StringBufferInputStream 已經被Deprecated,本身就不應該出現在InputStream 部分,主要因為String 應該屬於字符流的范圍。已經被廢棄了,當然輸出部分也沒有必要需要它了!還允許它存在只是為了保持版本的向下兼容而已。
  4. SequenceInputStream 可以認為是一個工具類,將兩個或者多個輸入流當成一個輸入流依次讀取。完全可以從IO 包中去除,還完全不影響IO 包的結構,卻讓其更“純潔”――純潔的Decorator 模式。
  5. PrintStream 也可以認為是一個輔助工具。主要可以向其他輸出流,或者FileInputStream 寫入數據,本身內部實現還是帶緩沖的。本質上是對其它流的綜合運用的一個工具而已。一樣可以踢出IO 包!System.out 和System.out 就是PrintStream 的實例!

注意!

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