带你深入理解Java的IO到底是个啥

华为云开发者社区
摘要:操作系统就是管家,电脑的设备就是资源,如果进程先要操作资源,必须要进行系统调用,有操作系统去处理,然后再返回给进程,这样的代理模式是不是很常见?因此app 就是你写的程序,资源就是硬盘或者其他的设备,io就是进行的系统调用。

本文分享自华为云社区《惊呆了,原来JavaIO如此简单》,原文作者:香菜聊游戏。

操作系统就是管家,电脑的设备就是资源,如果进程先要操作资源,必须要进行系统调用,有操作系统去处理,然后再返回给进程,这样的代理模式是不是很常见?因此app 就是你写的程序,资源就是硬盘或者其他的设备,io就是进行的系统调用。
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为了保证操作系统的稳定性和安全性,一个进程的地址空间划分为 用户空间(User space)内核空间(Kernel space ) 。像我们平常运行的应用程序都是运行在用户空间,只有内核空间才能进行系统态级别的资源有关的操作,比如如文件管理、进程通信、内存管理等等。也就是说,我们想要进行 IO 操作,一定是要依赖内核空间的能力。并且,用户空间的程序不能直接访问内核空间。当想要执行 IO 操作时,由于没有执行这些操作的权限,只能发起系统调用请求操作系统帮忙完成。因此,用户进程想要执行 IO 操作的话,必须通过 系统调用 来间接访问内核空间

java的io 实在太复杂了,往往新手很难掌握,因为只缘身在此山中,新手往往很难从全体去看到问题的本质,我和打铁的朋友的聊天截图能帮你解答一些。
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类结构如下
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在平常的读写文件的时候可以先用基本流,然后看是否需要字符流,最后在用上带buffer 的流。IO流的设计思想就是装饰器模式,一层一层的进行升级功能。

IO类大点兵

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来波实例展示

1、访问操作文件(FileInputStream/FileReader ,FileOutputStream/FileWriter)

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/**
* 拷贝文件
* @author 香菜
*/
public class CopyFileWithStream {
   public static void main(String[] args) {
       int b = 0;
       String inFilePath = "D:\\wechat\\A.txt";
       String outFilePath = "D:\\wechat\\B.txt";
       try (FileInputStream in = new FileInputStream(inFilePath); FileOutputStream out = new FileOutputStream(outFilePath)) {
           while ((b = in.read()) != -1) {
               out.write(b);
          }
      } catch (IOException e) {
           e.printStackTrace();
      }
       System.out.println("文件复制完成");
  }
}

2、缓存流的使用(BufferedInputStream/BufferedOutputStream,

BufferedReader/BufferedWriter)

package org.pdool.iodoc;

import java.io.*;

/**
* 拷贝文件
*
* @author 香菜
*/
public class CopyFileWithBuffer {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
       String inFilePath = "D:\\wechat\\A.txt";
       String outFilePath = "D:\\wechat\\B.txt";
       try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(inFilePath));
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(outFilePath))) {
           byte[] b = new byte[1024];
           int off = 0;
           while ((off = bis.read(b)) > 0) {
               bos.write(b, 0, off);
          }
      }
  }
}

3、获取键盘输入

import java.util.Scanner;

public class TestScanner {
   public static void main(String[] args) {
       Scanner scanner = new Scanner(System.in);
       while (scanner.hasNextLine()){
           System.out.println(scanner.nextLine());
      }
  }
}

让我们看下源码是啥情况:
image.png

总结:

  • 而Reader/Writer则是用于操作字符,增加了字符编解码等功能,适用于类似从文件中读取或者写入文本信息。本质上计算机操作的都是字节,不管是网络通信还是文件读取,Reader/Writer相当于构建了应用逻辑和原始数据之间的桥梁。
  • Buffered等带缓冲区的实现,可以避免频繁的磁盘读写,进而提高IO处理效率。
  • 记住IO流的设计模式是装饰器模式,对流进行功能升级。
  • stream,reader ,buffered 三个关键词记住

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