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什么是字節流?字節流輸入輸出數據的常用方法是什么?

更新時間:2021年03月18日16時36分 來源:傳智教育 瀏覽次數:


在計算機中,無論是文本、圖片、音頻還是視頻,所有文件都是以二進制(字節)形式存在的,I/O流中針對字節的輸入/輸出提供了一系列的流,統稱為字節流。字節流是程序中最常用的流,根據數據的傳輸方向可將其分為字節輸入流和字節輸出流。在JDK中,提供了兩個抽象類InputStream和OutputStream,它們是字節流的頂級父類,所有的字節輸入流都繼承自InputStream,所有的字節輸出流都繼承自OutputStream。為了方便理解,可以把InputStream和OutputStream比作兩根“水管”,如圖1所示。

圖1 InputStream和OutputStream

圖1中,InputStream被看成一個輸入管道,OutputStream被看成一個輸出管道,數據通過InputStream從源設備輸入到程序,通過OutputStream從程序輸出到目標設備,從而實現數據的傳輸。由此可見,I/O流中的輸入/輸出都是相對于程序而言的。

在JDK中,InputStream和 OutputStream提供了一系列與讀寫數據相關的方法,接下來先來了解一下InputStream的常用方法,如表1所示。

表1 InputStream的常用方法

方法聲明 功能描述
int read() 從輸入流讀取一個8位的字節,把它轉換為0~255之間的整數,并返回這一整數。當沒有可用字節時,將返回-1
int read(byte[] b) 從輸入流讀取若干字節,把它們保存到參數b指定的字節數組中,返回的整數表示讀取字節的數目
int read(byte[] b,int off,int len) 從輸入流讀取若干字節,把它們保存到參數b指定的字節數組中,off指定字節數組開始保存數據的起始下標,len表示讀取的字節數目
void close() 關閉此輸入流并釋放與該流關聯的所有系統資源


表7-1中列舉了InputStream的四個常用方法。前三個read()方法都是用來讀數據的,其中,第一個read()方法是從輸入流中逐個讀入字節,而第二個和第三個read()方法則將若干字節以字節數組的形式一次性讀入,從而提高讀數據的效率。在進行I/O流操作時,當前I/O流會占用一定的內存,由于系統資源寶貴,因此,在I/O操作結束后,應該調用close()方法關閉流,從而釋放當前I/O流所占的系統資源。

與InputStream對應的是OutputStream。OutputStream是用于寫數據的,因此OutputStream提供了一些與寫數據有關的方法,如表2所示。

表2 OutputStream的常用方法

方法聲明 功能描述
void write(int b) 向輸出流寫入一個字節
void write(byte[] b) 把參數b指定的字節數組的所有字節寫到輸出流
void write(byte[] b,int off,int len) 將指定byte數組中從偏移量off開始的len個字節寫入輸出流
void flush() 刷新此輸出流并強制寫出所有緩沖的輸出字節
void close() 關閉此輸出流并釋放與此流相關的所有系統資源

表2中,列舉了OutputStream類的五個常用方法。前三個是重載的write()方法,都用于向輸出流寫入字節,其中,第一個方法逐個寫入字節,后兩個方法是將若干個字節以字節數組的形式一次性寫入,從而提高寫數據的效率。flush()方法用來將當前輸出流緩沖區(通常是字節數組)中的數據強制寫入目標設備,此過程稱為刷新。close()方法是用來關閉流并釋放與當前IO流相關的系統資源。

InputStream和OutputStream這兩個類雖然提供了一系列和讀寫數據有關的方法,但是這兩個類是抽象類,不能被實例化,因此,針對不同的功能,InputStream和OutputStream提供了不同的子類,這些子類形成了一個體系結構,如圖2和圖3所示。

圖2 InputStream的子類

圖3 OutputStream的子類

從圖2和圖3中可以看出,InputStream和OutputStream的子類有很多是大致對應的,比如,ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream、FileInputStream和FileOutputStream等。圖中所列出的I/O流都是程序中很常見的,接下來將為讀者講解開發時常用流的具體用法。

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