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舉例講解Java中的Stream流概念

 更新時(shí)間:2015年09月14日 08:52:54   投稿:goldensun  
這篇文章主要介紹了舉例講解Java中的Stream流概念,是Java入門(mén)學(xué)習(xí)中的基礎(chǔ)知識(shí),需要的朋友可以參考下

1、基本的輸入流和輸出流
流是 Java 中最重要的基本概念之一。文件讀寫(xiě)、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)、進(jìn)程通信,幾乎所有需要輸入輸出的地方,都要用到流。

流是做什么用的呢?就是做輸入輸出用的。為什么輸入輸出要用“流”這種方式呢?因?yàn)槌绦蜉斎胼敵龅幕締挝皇亲止?jié),輸入就是獲取一串字節(jié),輸出就是發(fā)送一串字節(jié)。但是很多情況下,程序不可能接收所有的字節(jié)之后再進(jìn)行處理,而是接收一點(diǎn)處理一點(diǎn)。比方你下載魔獸世界,不可能全部下載到內(nèi)存里再保存到硬盤(pán)上,而是下載一點(diǎn)就保存一點(diǎn)。這時(shí),流這種方式就非常適合。

在 Java 中,每個(gè)流都是一個(gè)對(duì)象。流分為兩種:輸入流(InputStream)和輸出流(OutputStream)。對(duì)于輸入流,你只要從流當(dāng)中不停地把字節(jié)取出來(lái)就是了;而對(duì)于輸出流,你只要把準(zhǔn)備好的字節(jié)串傳給它就行。

流對(duì)象是怎么獲得的呢?不同的外部系統(tǒng),獲取流的方式也不同。例如,文件讀寫(xiě)就要?jiǎng)?chuàng)建 FileInputStream/FileOutputStream 對(duì)象,而網(wǎng)絡(luò)通信是通過(guò) Socket 對(duì)象來(lái)獲取輸入輸出流的。一般來(lái)說(shuō),如果一個(gè)類(lèi)有 getInputStream() 或 getOutputStream() 這樣的方法,就表明它是通過(guò)流對(duì)象來(lái)進(jìn)行輸入輸出的。
 
InputStream 是輸入流,下面是一個(gè)通過(guò) InputStream 讀取文件的例子:

import java.io.File; 
import java.io.FileInputStream; 
import java.io.IOException; 
import java.io.InputStream; 
import java.io.FileNotFoundException; 
import java.util.Arrays; 
 
/** 
 * 通過(guò)流讀取文件 
 */ 
public class ReadFileDemo { 
 
 // 程序入口 
 public static void main(String[] args) { 
  String path = "c:/boot.ini"; 
  File file = new File(path); 
 
  // 創(chuàng)建輸入流 
  InputStream is; 
  try { 
   is = new FileInputStream(file); 
  } catch (FileNotFoundException e) { 
   System.err.println("文件 " + path + " 不存在。"); 
   return; 
  } 
 
  // 開(kāi)始讀取 
  byte[] content = new byte[0];  // 保存讀取出來(lái)的文件內(nèi)容 
  byte[] buffer = new byte[10240]; // 定義緩存 
 
  try { 
   int eachTime = is.read(buffer); // 第一次讀取。如果返回值為 -1 就表示沒(méi)有內(nèi)容可讀了。 
   while (eachTime != -1) { 
    // 讀取出來(lái)的內(nèi)容放在 buffer 中,現(xiàn)在將其合并到 content。 
    content = concatByteArrays(content, buffer, eachTime); 
    eachTime = is.read(buffer); // 繼續(xù)讀取 
   } 
  } catch (IOException e) { 
   System.err.println("讀取文件內(nèi)容失敗。"); 
   e.printStackTrace(); 
  } finally { 
   try { 
    is.close(); 
   } catch (IOException e) { 
    // 這里的異??梢院雎圆惶幚?
   } 
  } 
 
  // 輸出文件內(nèi)容 
  String contentStr = new String(content); 
  System.out.println(contentStr); 
 } 
 
 /** 
  * 合并兩個(gè)字節(jié)串 
  * 
  * @param bytes1  字節(jié)串1 
  * @param bytes2  字節(jié)串2 
  * @param sizeOfBytes2 需要從 bytes2 中取出的長(zhǎng)度 
  * 
  * @return bytes1 和 bytes2 中的前 sizeOfBytes2 個(gè)字節(jié)合并后的結(jié)果 
  */ 
 private static byte[] concatByteArrays(byte[] bytes1, byte[] bytes2, int sizeOfBytes2) { 
  byte[] result = Arrays.copyOf(bytes1, (bytes1.length + sizeOfBytes2)); 
  System.arraycopy(bytes2, 0, result, bytes1.length, sizeOfBytes2); 
  return result; 
 } 
} 

雖然寫(xiě)得很啰嗦,但這確實(shí)是 InputStream 的基本用法。注意,這只是一個(gè)例子,說(shuō)明如何從輸入流中讀取字節(jié)串。實(shí)際上,Java 提供更簡(jiǎn)單的方式來(lái)讀取文本文件。以后將會(huì)介紹。

相比從流中讀取,使用 OutputStream 輸出則是非常簡(jiǎn)單的事情。下面是一個(gè)例子:

import java.io.OutputStream; 
import java.io.FileOutputStream; 
import java.io.File; 
import java.io.IOException; 
import java.util.Date; 
 
/** 
 * 將當(dāng)前日期保存到文件 
 */ 
public class SaveFileDemo { 
 
 public static void main(String[] args) throws IOException { 
  String path = "c:/now.txt"; 
 
  File file = new File(path); 
  if (!file.exists() && !file.createNewFile()) { 
   System.err.println("無(wú)法創(chuàng)建文件。"); 
   return; 
  } 
 
  OutputStream os = new FileOutputStream(file); // 創(chuàng)建輸出流(前提是文件存在) 
  os.write(new Date().toString().getBytes());  // 將當(dāng)前時(shí)間寫(xiě)入文件 
  os.close();          // 必須關(guān)閉流,內(nèi)容才會(huì)寫(xiě)入文件。 
  System.out.println("文件寫(xiě)入完成。"); 
 } 
} 

 
Java 還提供其它的流操作方式,但它們都是對(duì) InputStream 和 OutputStream 進(jìn)行擴(kuò)展或包裝。所以這兩個(gè)類(lèi)是基礎(chǔ),必須要理解它們的使用。

2、Reader 和 Writer
介紹了 InputStream 和 OutputStream,接下來(lái)介紹 Reader 和 Writer。這兩個(gè)類(lèi)其實(shí)就是將 InputStream 和 OutputStream 包裝了一下。不過(guò)它們處理的不是字節(jié)(byte),而是字符(char)。如果一個(gè)流當(dāng)中的內(nèi)容都是文本,那么用 Reader/Writer 處理起來(lái)會(huì)簡(jiǎn)單些。下面是一個(gè)用 Reader 讀取文本文件的例子:

import java.io.FileReader; 
import java.io.IOException; 
import java.io.Reader; 
 
/** 
 * 讀取文本文件 
 */ 
public class ReadTextFileDemo { 
 
 // 程序入口 
 public static void main(String[] args) { 
  String path = "c:/boot.ini"; 
  String content = ""; 
 
  try { 
   Reader reader = new FileReader(path); 
   char[] buffer = new char[10240]; 
   int count; 
 
   while ((count = reader.read(buffer)) != -1) { 
    content += new String(buffer, 0, count); 
   } 
  } catch (IOException e) { 
   System.err.println("讀取文件失敗。"); 
   e.printStackTrace(); 
  } 
 
  System.out.println(content); 
 } 
 
} 

至于如何用 Writer 將文本內(nèi)容寫(xiě)入文件,這里就不給出例子了,看官自己試著寫(xiě)一下吧。

上面這個(gè)例子,仍然不是讀取文本文件最常用的方式。Java 提供 BufferedReader,我們通常用它來(lái)讀取文本文件。下面是一個(gè)例子:

import java.io.BufferedReader; 
import java.io.FileReader; 
import java.io.IOException; 
 
/** 
 * 用 BufferedReader 讀取文本文件 
 */ 
public class ReadTextDemo2 { 
 
 public static void main(String[] args) { 
  String path = "c:/boot.ini"; 
  String content = ""; 
 
  try { 
   BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(path)); 
   String line; 
   while ((line = reader.readLine()) != null) { 
    content += line + "/n"; 
   } 
  } catch (IOException e) { 
   System.err.println("讀取文件失敗。"); 
   e.printStackTrace(); 
  } 
 
  System.out.println(content); 
 } 
} 

3、對(duì)象序列化
對(duì)象序列化也是流應(yīng)用的一個(gè)重要方面。序列化就是把一個(gè)對(duì)象轉(zhuǎn)換成一串字節(jié),既可以保存起來(lái),也可以傳給另外的 Java 程序使用。ObjectOutputStream 和 ObjectInputStream 就是專(zhuān)門(mén)用來(lái)進(jìn)行序列化和反序列化的。下面就是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子:

import java.io.ObjectOutputStream; 
import java.io.FileOutputStream; 
import java.io.File; 
import java.io.IOException; 
import java.io.Serializable; 
import java.io.ObjectInputStream; 
import java.io.FileInputStream; 
import java.io.EOFException; 
  
/** 
 * ObjectOutputStream/ObjectInputStream 示例。 
 * 這兩個(gè)類(lèi)分別用于序列化和反序列化。 
 */ 
public class SerializationDemo { 
  
  public static void main(String[] args) throws Exception { 
    String path = "c:/persons.data"; 
    File f = new File(path); 
    if (!f.exists()) { 
      f.createNewFile(); 
    } 
  
    writePersons(path); 
    readPersons(path); 
  } 
  
  // 從指定的文件中讀取 Person 對(duì)象 
  private static void readPersons(String path) throws IOException, ClassNotFoundException { 
    ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(path)); 
  
    Person p; 
    while (true) { 
      try { 
        p = (Person) ois.readObject(); 
        System.out.println(p); 
      } catch (EOFException e) { 
        break; 
      } 
    } 
  } 
  
  // 將 Person 對(duì)象保存到指定的文件中 
  private static void writePersons(String path) throws IOException { 
    Person[] persons = new Person[]{ 
        new Person("張三", 23), 
        new Person("李四", 24) 
    }; 
  
    ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(path)); 
    for (Person person : persons) { 
      oos.writeObject(person); 
    } 
    oos.close(); 
  } 
  
  /////////////////////////////////////////////////////////// 
  
  private static class Person implements Serializable { 
  
    private String name; 
  
    private int age; 
  
    public Person() { 
    } 
  
    public Person(String name, int age) { 
      this.name = name; 
      this.age = age; 
    } 
  
    public String getName() { 
      return name; 
    } 
  
    public void setName(String name) { 
      this.name = name; 
    } 
  
    public int getAge() { 
      return age; 
    } 
  
    public void setAge(int age) { 
      this.age = age; 
    } 
  
    @Override 
    public String toString() { 
      return "Person{" + 
          "name='" + name + '/'' + 
          ", age=" + age + 
          '}'; 
    } 
  } 
} 

這個(gè)例子里面看不到字節(jié)和字符的讀寫(xiě),因?yàn)檫@兩個(gè)類(lèi)都包裝好了。上面只是一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,序列化要寫(xiě)好的話還是有不少講究的。想深入了解序列化,可以看看這里。本文只關(guān)注跟流有關(guān)的部分。其實(shí)序列化用的很少,因?yàn)樾蛄谢档土遂`活性,所以可以不用的話一般都不會(huì)用。

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