输入/输出体系

处理流的用法

使用处理流的典型思路是，使用处理流来包装节点流，程序通过处理流来执行输入/输出功能，让节点流与底层IO设备、文件进行交互。

实际识别处理流非常简单，只要流的构造器参数不是一个物理节点，而是已经存在的流，它就一定是处理流。
所有节点流都是直接以物理IO节点作为构造器参数的。

使用PrintStream处理流来包装OutputStream的例子：

import java.io.*;

public class PrintStreamTest
{
	public static void main(String[] args)
	{
		try (
			var fos = new FileOutputStream("test.txt");
			var ps = new PrintStream(fos))
		{
			// 使用PrintStream执行输出
			ps.println("普通字符串");
			// 直接使用PrintStream输出对象
			ps.println(new PrintStreamTest());
		}
		catch (IOException ioe)
		{
			ioe.printStackTrace();
		}
	}
}

提示：由于PrintStream类的输出功能非常强大，通常如果需要输出文本内容，都应该包装成PrintStream后进行输出。

注意：

使用处理流包装了底层节点流后，关闭输入/输出资源时，只要关闭最上层的处理流即可，系统会自动关闭被该处理流包装的节点流。

##输入/输出体系

Java输入/输出流体系常用流分类

分类	字节输入流	字节输出流	字符输入流	字符输出流
抽象基类	InputStream	OutputStream	Reader	Writer
访问文件	FileInputStream	FileOutputStream	FileReader	FileWriter
访问数组	ByteArrayInputStream	ByteArrayOutputStream	CharArrayReader	CharArrayWriter
访问管道	PipedInputStream	PipedOutputStream	PipedReader	PipedWriter
访问字符串			StringReader	StringWriter
缓冲流	BufferedInputStream	BufferedOutputStream	BufferedReader	BufferedWriter
转换流			InputStreamReader	OutputStreamWriter
对象流	ObjectInputStream	ObjectOutputStream
抽象基类	FilterInputStream	FilterOutputStream	FilterReader	FilterWriter
打印流		PrintStream		PrintWriter
推回输入流	PushbackInputStream		PushbackReader
特殊流	DataInputStream	DataOutputStream

注意：

字节流的功能比字符流的功能强大，因为计算机的所有数据都是二进制的，但问题是，如果使用字节流来处理文本文件，需要使用合适的方式把字节转换成字符，增加了编程难度。所以一个规则是：如果进行输入输出的数是文本文件，则考虑使用字符流，如果是二进制内容，考虑字节流。

计算机的文件分类

计算机文件通常分为二进制文件和文本文件两类，所有能用记事本打开并且可以看到字符内容的文件都是文本文件，反之则是二进制文件。实际上，计算机里所有文件都是二进制文件，文本文件只是二进制的一种特例。当二进制的内容刚好能被正常解析成文本，该二进制文件就变成了文本文件。如果要看到正常的文本内容，则必须在打开文件时与保存文件时使用相同的字符集，Windows系统简体中文默认使用GBK字符集，Linux系统默认使用UTF-8字符集。

转换流

输入/输出体系提供了两个转换流InputStreamReader 、OutputStreamWriter，用于将字节流转换为字符流，一个将字节输入流转换为字符输入流，一个将字节输出流转换为字符输出流。

Java没有提供将字符流转换为字节流的类。

Java使用System.in代表标准输入，但这个标准输入流是InputStream类的实例，使用不方便，而且键盘输入都是文本内容，所以可以使用InputStreamReader将其转换为字符输入流，普通的Reader读取输入内容依然不太方便，可以将Reader再次包装成BufferedReader，利用BufferedReader的readLine()方法可以一次性读取一行。

如下程序：

import java.io.*;

public class KeyinTest
{
	public static void main(String[] args)
	{
		try (
			// 将Sytem.in对象转换成Reader对象
			var reader = new InputStreamReader(System.in);
			// 将普通Reader包装成BufferedReader
			var br = new BufferedReader(reader))
		{
			String line = null;
			// 采用循环方式来一行一行的读取
			while ((line = br.readLine()) != null)
			{
				// 如果读取的字符串为"exit"，程序退出
				if (line.equals("exit"))
				{
					System.exit(1);
				}
				// 打印读取的内容
				System.out.println("输入内容为:" + line);
			}
		}
		catch (IOException ioe)
		{
			ioe.printStackTrace();
		}
	}
}

推回输入流

有两个特殊的类，就是PushbackInputStream和PushbackReader，他们都提供了三个方法：

void unread(byte[]/char[] buf)

功能：将一个字节/字符数组推回到缓冲区里，从而允许重复读取内容。

参数：

• byte[]/char[] buf:需要推回的字节/字符数组；

返回值：无

---

void unread(byte[]/char[] buf, int off, int len)

功能：将一个字节/字符数组从off开始，长度为len字节/字符的内容推回到缓冲区里，从而允许重复读取内容。

参数：

• byte[]/char[] buf:需要推回的字节/字符数组；
• off：需要推回内容的开始位置；
• len:推回内容的长度

返回值：无

---

void unread(int b)

功能：将一个字节/字符推回到缓冲区里，从而允许重复读取内容。

参数：

• b:需要推回的字节/字符；

返回值：无

---

这两个推回输入流都带有一个推回缓冲区，当程序调用这两个推回输入流的unread()方法时，系统会把指定内容推回该缓冲区，而推回输入流每次调用read()方法时，总是先从推回缓冲区读取，只有完全读取了推回缓冲区的内容以后，才会从原输入流读取。

创建推回输入流实例需要指定缓冲区大小，默认缓冲区长度为1，如果推回缓冲区内容超过缓冲区大小，会引发异常。

下面程序找出程序的"new PushbackReader"字符串，找到后，程序打印目标字符串之前的内容。

import java.io.*;

public class PushbackTest
{
	public static void main(String[] args)
	{
		try (
			// 创建一个PushbackReader对象，指定推回缓冲区的长度为64
			var pr = new PushbackReader(new FileReader(
				"PushbackTest.java"), 64))
		{
			var buf = new char[32];
			// 用以保存上次读取的字符串内容
			var lastContent = "";
			var hasRead = 0;
			// 循环读取文件内容
			while ((hasRead = pr.read(buf)) > 0)
			{
				// 将读取的内容转换成字符串
				var content = new String(buf, 0, hasRead);
				var targetIndex = 0;
				// 将上次读取的字符串和本次读取的字符串拼起来，
				// 查看是否包含目标字符串, 如果包含目标字符串
				if ((targetIndex = (lastContent + content)
					.indexOf("new PushbackReader")) > 0)
				{
					// 将本次内容和上次内容一起推回缓冲区
					pr.unread((lastContent + content).toCharArray());
					// 重新定义一个长度为targetIndex的char数组
					if (targetIndex > 32)
					{
						buf = new char[targetIndex];
					}
					// 再次读取指定长度的内容（就是目标字符串之前的内容）
					pr.read(buf, 0, targetIndex);
					// 打印读取的内容
					System.out.print(new String(buf, 0, targetIndex));
					System.exit(0);
				}
				else
				{
					// 打印上次读取的内容
					System.out.print(lastContent);
					// 将本次内容设为上次读取的内容
					lastContent = content;
				}
			}
		}
		catch (IOException ioe)
		{
			ioe.printStackTrace();
		}
	}
}