Java言語のIOシステムを徹底的に理解する

Javaのコアライブラリjava.ioは、ファイルの読み書き、標準デバイスの出力など、包括的なIOインタフェースを提供しています.Java中IOはストリームをベースに入出力を行い、すべてのデータが出力ストリームにシリアル化されたり、入力ストリームから読み込まれたりします.具体的な使用ではJava.ioパッケージの使用があいまいな初心者が多いので、Java.ioの使用について詳しく説明します.一. InputとOutput 　　1. streamは、データを生成する能力のあるデータソース、またはデータを受信する能力のある受信ソースを表します.JavaのIOシステムでは、すべてのstream(InputとOutを含む) stream)には、1.1の2つのタイプが含まれています. バイトをガイドとするstreamは、バイトをガイドとするstreamであり、streamからバイト単位で読み出したりstreamに情報を書き込んだりすることを表す.バイト指向streamには、input stream:1)のいくつかのタイプがあります. ByteArrayInputStream:メモリ内のバッファをInputStreamとして使用する2) StringBufferInputStream:1つのStringオブジェクトをInputStream 3とする) FileInputStream:1つのファイルをInputStreamとしてファイルの読み取りを実現する4) PipedInputStream:pipeの概念を実現し,主にスレッドで5)を用いる. SequenceInputStream:複数のInputStreamを1つのInputStream Out stream 1に統合する) ByteArrayOutputStream:メモリ内のバッファに情報を格納する2) FileOutputStream:ファイルに情報を格納する3) PipedOutputStream:pipeの概念を実現し、主にスレッドで4) SequenceOutputStream:複数のOutStreamを1つのOutStream 1.2にマージ Unicode文字をガイドとするstream Unicode文字をガイドとするstreamは、Unicode文字単位でstreamから読み出したりstreamに情報を書き込んだりすることを表す.Unicode文字をガイドするstreamには、次のタイプがあります.Input Stream 1) CharArrayReader:ByteArrayInputStream対応2) StringReader:StringBufferInputStream対応3) FileReader:FileInputStream対応4) PipedReader:PipedInputStreamに対応するOut Stream 1) CharArrayWrite:ByteArrayOutputStream対応2) StringWrite:これに対応するバイト指向stream 3なし) FileWrite:FileOutputStream対応4) PipedWrite:PipedOutputStreamに対応する文字をガイドとするstreamには、それに対応するバイトをガイドとするstreamが基本的に対応付けられている.2つの対応クラスは同じ機能を実現し,字は操作時のガイドが異なる.のように CharArrayReader:ByteArrayInputStreamの役割は、メモリのバッファをInputStreamとして使用することです. 前者はメモリから1バイトずつ情報を読み出し、後者はメモリから1文字ずつ読み出す.　　1.3 2つの非表示ガイドstream間の変換InputStreamReaderとOutputStreamReader:バイトをガイドするstreamを文字をガイドするstreamに変換します.　　2. stream追加プロパティ2.1 「streamに属性を追加する」という役割は、上記のJavaでIOを操作するAPIを用いて、私たちがやりたい操作をすべて完了することができます.ただし、FilterInputStreamとFilterOutStreamのサブクラスを使用すると、streamに属性を追加できます.この機能の役割を一例として説明する.ファイルにデータを書き込む場合は、FileOutStream fs = new FileOutStream(“test.txt”);生成されたfsオブジェクトからwrite()関数を呼び出してtest.txtファイルにデータを書き込むことができます.ただし、「ファイルに書き込むデータを先にメモリにキャッシュする」ことを実現するには で、さらにキャッシュ中のデータをファイルに書き込む」という機能を使うと、上のAPIには私たちのニーズを満たすものが一つもありません.でもFilterInputStreamと FilterOutStreamのサブクラスは、FileOutStreamに必要な機能を追加します.　　2.2 FilterInputStreamの各種タイプ2.2.1 バイト指向InputStream 1をカプセル化) DataInputStream:streamから基本タイプ(int,charなど)のデータを読み込みます.　　2) BufferedInputStream:バッファ3を使用) LineNumberInput Stream:inputが記録されます stream内の行数は、getLineNumber()とsetLineNumber(int)4を呼び出すことができます. PushbackInputStream:あまり使われず、コンパイラ開発に一般的に使われている2.2.2 文字ガイド用InputStream 1をカプセル化) DataInputStreamに対応するクラスはありません.readLine()を使用する場合にBufferedReaderを使用しない限り、DataInputStream 2を使用します. BufferedReader:BufferedInputStream対応3) LineNumberReader:LineNumberInputStream対応4) PushBackReader:PushbackInputStream対応2.3 FilterOutStreamの各種タイプ2.2.3 バイト指向のOutputStream 1をカプセル化するためのもの) DataIOutStream:streamに基本タイプ(int、charなど)のデータを出力します.　　2) BufferedOutStream:バッファ3を使用) PrintStream:フォーマット出力を生成する2.2.4 文字ガイド用OutputStream 1をカプセル化) BufferedWrite:対応2) PrintWrite:対応3. RandomAccessFile　　1) RandomAccessFileオブジェクトによるファイルの読み書き操作2) オブジェクトを生成するときに、開くファイルの性質を指定できます:r、読み取り専用;w、書くだけ;rw読み書き3) ファイルで指定した場所4に直接ジャンプできます. I/Oアプリケーションの一例java コード#コード#
 

import java.io.*; 
public class TestIO{ 
　public static void main(String[] args) 
　throws IOException{ 
　//1.               
　BufferedReader in = new BufferedReader( 
　　new FileReader("F:\
epalon\\TestIO.java")); 
　String s, s2 = new String(); 
　while((s = in.readLine()) != null) 
　s2 += s + "
"; 
　in.close(); 
　//1b.         
　BufferedReader stdin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); 
　System.out.println("Enter a line:"); 
　System.out.println(stdin.readLine()); 
　//2.    String        
　StringReader in2 = new StringReader(s2); 
　int c; 
　while((c = in2.read()) != -1) 
　System.out.println((char)c); 
　in2.close(); 
　//3.            
　try{ 
　　DataInputStream in3 =new DataInputStream(new ByteArrayInputStream(s2.getBytes())); 
　　while(true) 
　　　System.out.println((char)in3.readByte()); 
　} 
　catch(EOFException e){ 
　　System.out.println("End of stream"); 
　} 
　//4.       
　try{ 
　　BufferedReader in4 =new BufferedReader(new StringReader(s2)); 
　　PrintWriter out1 =new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter("F:\
epalon\\ TestIO.out"))); 
　　int lineCount = 1; 
　　while((s = in4.readLine()) != null) 
　　　out1.println(lineCount++ + "：" + s); 
　　　out1.close(); 
　　　in4.close(); 
　} 
　catch(EOFException ex){ 
　　System.out.println("End of stream"); 
　} 
　//5.          
　try{ 
　　DataOutputStream out2 =new DataOutputStream(new BufferedOutputStream( 
　　　new FileOutputStream("F:\
epalon\\ Data.txt"))); 
　　out2.writeDouble(3.1415926); 
　　out2.writeChars("
Thas was pi:writeChars
"); 
　　out2.writeBytes("Thas was pi:writeByte
"); 
　　out2.close(); 
　　DataInputStream in5 =new DataInputStream( 
　　　new BufferedInputStream(new FileInputStream("F:\
epalon\\ Data.txt"))); 
　　　BufferedReader in5br =new BufferedReader(new InputStreamReader(in5)); 
　　　System.out.println(in5.readDouble()); 
　　　System.out.println(in5br.readLine()); 
　　　System.out.println(in5br.readLine()); 
　} 
　catch(EOFException e){ 
　　System.out.println("End of stream"); 
　} 
　//6.   RandomAccessFile     
　RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile("F:\
epalon\\ rtest.dat", "rw"); 
　for(int i=0; i <10; i++) 
　　rf.writeDouble(i*1.414); 
　　rf.close(); 
　　rf = new RandomAccessFile("F:\
epalon\\ rtest.dat", "r"); 
　　for(int i=0; i <10; i++) 
　　　System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble()); 
　　　rf.close(); 
　　　rf = new RandomAccessFile("F:\
epalon\\ rtest.dat", "rw"); 
　　　rf.seek(5*8); 
　　　rf.writeDouble(47.0001); 
　　　rf.close(); 
　　　rf = new RandomAccessFile("F:\
epalon\\ rtest.dat", "r"); 
　　　for(int i=0; i <10; i++) 
　　　　System.out.println("Value " + i + "：" + rf.readDouble()); 
　　　　rf.close(); 
　　} 
　}

 
 コードの解釈(ゾーン単位):1ゾーンでは、ファイルを読み込むときに、まずファイル内容をキャッシュに読み込み、in.readLine()を呼び出すと、キャッシュから文字でデータを読み出す(以下、「キャッシュバイト読み出し方式」と略す).1 b領域では、キャッシュバイト読み出し方式で標準IO(キーボード)からデータを読み出したいので、まず標準IO(System.in)を文字ガイドのstreamに変換してからBufferedReaderパッケージを行う.2領域では、1つのStringオブジェクトから文字でデータを読み込むため、StringReaderタイプのstreamを生成します.