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  • 2、光标位置显示为方块,即覆盖模式。 两者切换方法: 1、如果目前是插入模式,点击键盘的insert键,则切换成覆盖模式,反之同样。 2、有些笔记本电脑键盘没有insert键咋办? 两种办法:一是外接一个有insert的...

    我们在编辑文档时,有两种模式:

    1、光标位置显示为竖线,即通常使用的模式,插入模式

    2、光标位置显示为方块,即覆盖模式。

    两者切换方法:

    1、如果目前是插入模式,点击键盘的insert键,则切换成覆盖模式,反之同样。

    2、有些笔记本电脑键盘没有insert键咋办?

    两种办法:一是 外接一个有insert的键盘,而是采用电脑的软键盘。

    软键盘开启方法:

    win+R组合键,输入osk,即可显示出,键盘功能类似物理键盘。

     

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  • 但很多时候,简单粗暴的if else加标志位的方式并不能很地道地解决问题,这时,就可以运用到状态模式以及状态机来高效地完成任务。状态模式与状态机,因为他们关联紧密,常常放在一起讨论和运用。而本文将对他们在...

     


    本系列文章由@浅墨_毛星云 出品,转载请注明出处。  
    文章链接: http://blog.csdn.net/poem_qianmo/article/details/52824776
    作者:毛星云(浅墨)    微博:http://weibo.com/u/1723155442

     

    游戏开发过程中,各种游戏状态的切换无处不在。但很多时候,简单粗暴的if else加标志位的方式并不能很地道地解决状态复杂变换的问题,这时,就可以运用到状态模式以及状态机来高效地完成任务。状态模式与状态机,因为他们关联紧密,常常放在一起讨论和运用。而本文将对他们在游戏开发中的使用,进行一些探讨。

     

    PS:

    • 这篇文章起源于《Game Programming Patterns》第二章第六节。
    • 这是一篇略长的文章,约5200余字,将分析游戏开发过程中状态模式与有限状态机的运用,已经非常了解相关内容的高端选手请略读。
    • 文中使用C++承载讲解内容,文章末尾也提供了Unity&C#版本的代码实现。

     

     


    一、文章的短版本与思维导图



    还是国际惯例,先放出这篇文章的短版本——所涉及知识点的一张思维导图,再开始正文。大家若是疲于阅读文章正文,直接看这张图,也是可以Get到本文的主要知识点的大概。

     





     

    二、引例

     


    假如我们现在正在开发一款横版游戏。当前的任务是实现玩家用按键操纵女英雄。当按下向上方向键的时候,女英雄应该跳跃。那么我们可以这样实现:

    void Heroine::handleInput(Input input)
    {
    	if (input == PRESS_UP)
    	{
    		yVelocity_ = JUMP_VELOCITY;
    		setGraphics(IMAGE_JUMP);
    	}
    }

    OK,实现是实现了,但是一堆BUG。比如,我们没有防止主角“在空中跳跃“,当主角跳起来后持续按向上键,会导致她一直飘在空中。简单地修复方法可以是:添加一个 isJumping布尔值变量。当主角跳起来后,就把该变量设置为True.只有当该变量为False时,才让主角跳跃,代码如下:

    void Heroine::handleInput(Input input)
    {
      if (input == PRESS_UP)
      {
        if (!isJumping_)
        {
          isJumping_ = true;
          // Jump...
        }
      }
    }
    

    接下来,我们想实现主角的闪避动作。当主角站在地面上的时候,如果玩家按下向下方向键,则下蹲躲避,如果松开此键,则起立。代码如下:

    void Heroine::handleInput(Input input)
    {
    	if (input == PRESS_UP)
    	{
    		// Jump if not jumping...
    	}
    	else if (input == PRESS_DOWN)
    	{
    		if (!isJumping_)
    		{
    			setGraphics(IMAGE_DUCK);
    		}
    	}
    	else if (input == RELEASE_DOWN)
    	{
    		setGraphics(IMAGE_STAND);
    	}
    }
     找找看, 这次bug又在哪里?

    使用这段代码,玩家可以:按向下键下蹲,按向上键则从下蹲状态跳起,英雄会在跳跃的半路上变成站立图片…….是时候增加另一个标识了……

    void Heroine::handleInput(Input input)
    {
    	if (input == PRESS_UP)
    	{
    		if (!isJumping_ && !isDucking_)
    		{
    			// Jump...
    		}
    	}
    	else if (input == PRESS_DOWN)
    	{
    		if (!isJumping_)
    		{
    			isDucking_ = true;
    			setGraphics(IMAGE_DUCK);
    		}
    	}
    	else if (input == RELEASE_DOWN)
    	{
    		if (isDucking_)
    		{
    			isDucking_ = false;
    			setGraphics(IMAGE_STAND);
    		}
    	}
    }

    下面再加一点功能,如果玩家在跳跃途中按了下方向键,英雄能够做下斩攻击就太炫酷了。其代码实现如下:

    void Heroine::handleInput(Input input)
    {
    	if (input == PRESS_UP)
    	{
    		if (!isJumping_ && !isDucking_)
    		{
    			// Jump...
    		}
    	}
    	else if (input == PRESS_DOWN)
    	{
    		if (!isJumping_)
    		{
    			isDucking_ = true;
    			setGraphics(IMAGE_DUCK);
    		}
    		else
    		{
    			isJumping_ = false;
    			setGraphics(IMAGE_DIVE);
    		}
    	}
    	else if (input == RELEASE_DOWN)
    	{
    		if (isDucking_)
    		{
    			// Stand...
    		}
    	}
    }

    BUG又出现了,这次发现了没?

    目前在下斩的时候,按跳跃键居然可以继续向上跳, OK,要解决它又是另一个字段……


    很明显,我们采用的这种if else加标志位的做法并不好用。每次我们添加一些功能的时候,都会不经意地破坏已有代码的功能。而且,我们还没有添加“行走”的状态,加了之后问题恐怕更多。


    这一幕是不是有些似曾相识?我想各位同学在踏入游戏开发领域的早期,多少会碰到过一些类似的情况,反正我是碰到过。其实,在这种情况下,状态机是可以帮上我们忙的。

     


     

    三、使用有限状态机

     


    让我们画一个流程图。目前的状态有,站立,跳跃,下蹲,下斩。得到的状态图示大致如下:



    OK,我们成功创建了一个有限状态机(Finite-state machine,FSM)。它来自计算机科学的分支自动理论,那里有很多著名的数据结构,包括著名的图灵机。状态机是表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学模型。有限状态机是其中最简单的成员。(本文限于篇幅,更多状态机暂不讨论,在文章末尾进阶阅读中,列举了分层状态机Hierarchical State Machines与下推自动机Push down Automata的参考资料,有需要的朋友们可以阅读)

     

    有限状态机FSM的要点是:

    • 拥有一组状态,并且可以在这组状态之间进行切换。在我们的例子中,是站立,跳跃,蹲下和跳斩。
    • 状态机同时只能在一个状态。英雄不可能同时处于跳跃和站立。事实上,防止这点是使用FSM的理由之一。
    • 一连串的输入或事件被发送给机器。在我们的例子中,就是按键按下和松开。
    • 每个状态都有一系列的转换,转换与输入和另一状态相关。当输入进来,如果它与当前状态的某个转换匹配,机器转为转换所指的状态。

    举个例子,在站立状态时,按下下键转换为俯卧状态。在跳跃时按下下键转换为跳斩。如果输入在当前状态没有定义转换,输入就被忽视。

    目前而言,游戏编程中状态机的实现方式,有两种可以选择:

    • 用枚举配合switch case语句。
    • 用多态与虚函数(也就是状态模式)。

    下面让我们用代码来实现。不妨先从简单的方式开始,用枚举与switch case语句实现。

     


     


    四、用枚举配合switch case实现状态机

     


    我们知道,上文中实现的女英雄类Heroine有一些布尔类型的成员变量:isJumping_和isDucking,但是这两个变量永远不可能同时为True。

    OK,这边可以提供一个小经验:当你有一系列的标记成员变量,而它们只能有且仅有一个为True时,定义成枚举(enum)其实更加适合。

    在这个例子当中,我们的FSM的每一个状态可以用一个枚举来表示,所以,让我们定义以下枚举:

    enum State
    {
    	STATE_STANDING,
    	STATE_JUMPING,
    	STATE_DUCKING,
    	STATE_DIVING
    };

    好了,无需一堆flags了, Heroine类只需一个state成员就可以胜任。在前面的代码中,我们先判断输入事件,然后才是状态。那种风格的代码可以让我们集中处理与按键相关的逻辑,但是,它也让每一种状态的处理代码变得很乱。我们想把它们放在一起来处理,因此,我们先对状态做分支switch处理。代码如下:

    void Heroine::handleInput(Input input)
    {
    	switch (state_)
    	{
    	case STATE_STANDING:
    		if (input == PRESS_B)
    		{
    			state_ = STATE_JUMPING;
    			yVelocity_ = JUMP_VELOCITY;
    			setGraphics(IMAGE_JUMP);
    		}
    		else if (input == PRESS_DOWN)
    		{
    			state_ = STATE_DUCKING;
    			setGraphics(IMAGE_DUCK);
    		}
    		break;
    
    	case STATE_JUMPING:
    		if (input == PRESS_DOWN)
    		{
    			state_ = STATE_DIVING;
    			setGraphics(IMAGE_DIVE);
    		}
    		break;
    
    	case STATE_DUCKING:
    		if (input == RELEASE_DOWN)
    		{
    			state_ = STATE_STANDING;
    			setGraphics(IMAGE_STAND);
    		}
    		break;
    	}
    }

    现在的代码看起来比之前的代码地道了一点。我们简化了状态的处理,将所有处理单个状态的代码都集中在了一起。这样做是实现状态机的最简单方式,而且在特定情况下,这就是最佳的解决方案。

    我们的问题可能也会超过此方案能解决的范围。比如,我们想在主角下蹲躲避的时候“蓄能”,然后等蓄满能量之后可以释放出一个特殊的技能。那么,当主角处理躲避状态的时候,我们需要添加一个变量来记录蓄能时间。

    我们可以添加一个chargeTime成员来记录主角蓄能的时间长短。假设,我们已经有一个update方法了,并且这个方法会在每一帧被调用。那么,我们可以使用其来记录蓄能的时间,就像这样:

    void Heroine::update( )
    {
    	if (state_ == STATE_DUCKING)
    	{
    		chargeTime_++;
    		if (chargeTime_ > MAX_CHARGE)
    		{
    			superBomb( );
    		}
    	}
    }
    

    我们需要在主角躲避的时候重置这个蓄能时间,所以,我们还需要修改handleInput方法:

    void Heroine::handleInput(Input input)
    {
    	switch (state_)
    	{
    	case STATE_STANDING:
    		if (input == PRESS_DOWN)
    		{
    			state_ = STATE_DUCKING;
    			chargeTime_ = 0;
    			setGraphics(IMAGE_DUCK);
    		}
    		// Handle other inputs...
    		break;
    
    		// Other states...
    	}
    }

    总之,为了添加蓄能攻击,我们不得不修改两个方法,并且添加一个 chargeTime成员给主角,尽管这个成员变量只有在主角处于躲避状态的时候才有效。我们其实真正想要的是把所有这些与状态相关的数据和代码封装起来。

    接下来,我们正式介绍四人帮设计模式中的状态模式来解决这个问题。


     

     

    五、用状态模式实现状态机

     

     

    5.1 状态模式概述


    对于沉浸于面向对象思维方式的同学来说,每一个条件分支都可以用动态调度来解决(也就是虚函数和多态来解决)。但是,如果你不分青红皂白每次都这样做,可能就会简单的问题复杂化。其实有时候,一个简单的if语句就足够了。

     

    四人帮对于状态模式是这么描述的:

     

    “Allow an object to alter its behavior whenits internal state changes. The object will appear to change its class.

    允许对象在当内部状态改变时改变其行为,就好像此对象改变了自己的类一样。

     

    其实,状态模式主要解决的就是当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂的情况,它把状态的判断逻辑转移到表示不同的一系列类当中,可以把复杂的逻辑判断简单化。

     

    状态模式的实现要点,主要有三点:

    • 为状态定义一个接口。
    • 为每个状态定义一个类。
    • 恰当地进行状态委托。

    下面将分别进行概述。

     


    5.2 步骤一、为状态定义一个接口


    首先,我们为状态定义一个接口。每一个与状态相关的行为都定义成虚函数。对于上文的例子而言,就是handleInput和update函数。

    class HeroineState
    {
    public:
    	virtual ~HeroineState( ) {}
    	virtual void handleInput(Heroine& heroine, Input input) {}
    	virtual void update(Heroine& heroine) {}
    };



     

    5.3 步骤二、为每个状态定义一个类


    对于每一个状态,我们定义了一个类并继承至此状态接口。它覆盖的方法定义主角对应此状态的行为。换句话说,把之前的switch语句里面的每个case语句中的内容放置到它们对应的状态类里面去。比如:

    class DuckingState : public HeroineState
    {
    public:
    	DuckingState( )
    		:chargeTime_(0)
    	{ }
    
    	virtual void handleInput(Heroine& heroine, Input input) {
    		if (input == RELEASE_DOWN)
    		{
    			// Change to standing state...
    			heroine.setGraphics(IMAGE_STAND);
    		}
    	}
    
    	virtual void update(Heroine& heroine) {
    		chargeTime_++;
    		if (chargeTime_ > MAX_CHARGE)
    		{
    			heroine.superBomb( );
    		}
    	}
    
    private:
    	int chargeTime_;
    };

    注意我们也将chargeTime_移出了Heroine,放到了DuckingState(下蹲状态)类中。 因为这部分数据只在这个状态有用,这样符合设计的原则。

     

    5.4 步骤三、恰当地进行状态委托


    接下来,我们在主角类Heroine中定义一个指针变量,让它指向当前的状态。放弃之前巨大的switch,然后让它去调用状态接口的虚函数,最终这些虚方法就会动态地调用具体子状态的相应函数了:

     

    class Heroine
    {
    public:
    	virtual void handleInput(Input input)
    	{
    		state_->handleInput(*this, input);
    	}
    
    	virtual void update( )
    	{
    		state_->update(*this);
    	}
    
    	// Other methods...
    private:
    	HeroineState* state_;
    };


    而为了“改变状态”,我们只需要将state_声明指向不同的HeroineState对象。至此,经过为状态定义一个接口,为每个状态定义一个类以及进行状态委托,经历这三步,就是的状态模式的实现思路了。

     


     

    六、状态对象的存放位置探讨

     



    这里忽略了一些细节。为了修改一个状态,我们需要给state指针赋值为一个新的状态,但是这个新的状态对象要从哪里来呢?我们的之前的枚举方法是一些数字定义。但是,现在我们的状态是类,我们需要获取这些类的实例。

    通常来说,有两种实现存放的思路:

    • 静态状态。初始化时把所有可能的状态都new好,状态切换时通过赋值改变当前的状态。
    • 实例化状态。每次切换状态时动态new出新的状态。

     

    下面分别进行介绍。


    6.1 方法一:静态状态


    如果一个状态对象没有任何数据成员,那么它的惟一数据成员便是虚表指针了。那样的话,我们就没有必要创建此状态的多个实例了,因为它们的每一个实例都是相等的。


    如果你的状态类没有任何数据成员,并且它只有一个函数方法在里面。那么我们还可以进一步简化此模式。我们可以通过一个状态函数来替换状态类。这样的话,我们的state变量只需要变成一个状态函数指针就可以了。在此情况下,我们可以定义一个静态实例。即使你有一系列的FSM在同时运转,所有的状态机都同时指向这一个惟一的实例。

    在哪里放置静态实例取决于你的喜好。如果没有任何特殊原因的话,我们可以把它放置到基类状态类中:

    class HeroineState
    {
    public:
    	static StandingState standing;//站立状态
    	static DuckingState ducking;//下蹲状态
    	static JumpingState jumping;//跳跃状态
    	static DivingState diving;//下斩状态
    
    	// Other code...
    };

    每一个静态成员变量都是对应状态类的一个实例。如果我们想让主角跳跃,那么站立状态的可以这样实现:

    if (input == PRESS_UP)
    {
    	heroine.state_ = &HeroineState::jumping;
    	heroine.setGraphics(IMAGE_JUMP);
    }

     

    6.2 方式二:实例化状态


    刚刚讲到的基于静态状态的方式有一定的局限性。比如说,一个静态状态就不能胜任上面例子中我们提到的躲避状态的实现。因为躲避状态有一个 chargeTime成员变量,而chargeTime成员变量是专属于每个主角类的躲避状态的。

    也就是说,如果我们的游戏里面只有一个主角,那么定义一个静态类没啥问题。但是,如果我们想加入多个玩家,那么此方法就行不通了。

    所以,当有多个玩家时,我们不得不在状态切换的时候动态地创建一个躲避状态实例。

    这样,我们的FSM就拥有了它自己的实例。当然,如果我们又动态分配了一个新的状态实例,我们需要负责清理老的状态实例。我们这里必须要相当小心,因为当前状态修改的函数是处在当前状态里面,我们需要小心地处理删除的顺序。

     

    另外,我们也会在handleInput方法里面可选地返回一个新的状态。当这个状态返回的

    时候,主角将会删除老的状态并切换到这个新的状态,如下所示:

    void Heroine::handleInput(Input input)
    {
    	HeroineState* state = state_->handleInput(*this, input);
    	if (state != NULL)
    	{
    		delete state_;
    		state_ = state;
    	}
    }

    这样,我们直到从之前的状态返回,才需要删除它。 现在,站立状态可以通过创建一个新实例转换为俯卧状态:

    HeroineState* StandingState::handleInput(Heroine& heroine,
    	Input input)
    {
    	if (input == PRESS_DOWN)
    	{
    		// Other code...
    		return new DuckingState( );
    	}
    
    	//Stay in this state.
    	return NULL;
    }

    如果可以,推荐使用静态状态,因为它们不会在状态转换时消耗太多的内存和CPU。但是,对于更多的状态,实例化状态的方式将是不错的选择。

     

     


     

    七、实践:Unity中C#版本状态模式实现



    除了文章中讲解用到的C++版本的代码,我也使用C#在Unity中实现了几个版本的状态模式,如下图,包含一个Stucture(状态模式的框架)和四个Example(四种不同使用状态模式的实例)。



    上文引例中的示例,也就是女英雄在站立,跳跃,俯卧,下斩几个状态之间切换的问题,在example4中进行了Unity版本的实现。链接:

    https://github.com/QianMo/Unity-Design-Pattern/tree/master/Assets/Behavioral%20Patterns/State%20Pattern

     

    运行场景,按键盘上的上下方向键,可以在console窗口中看到对应的状态,有点游戏发展史早期文字冒险游戏的感觉。运行截图:

     


    由于篇幅原因,代码就不贴在这边了。具体可以到我的Github的repo "Unity-Design-Pattern”中看到。这个repo目前已经在Unity中实现了《设计模式:可复用面向对象软件的基础》一书中提出的23种设计模式。且每种模式都包含对应的结构实现、应用示例以及图示介绍。有感兴趣的朋友可以关注一下。链接:


    https://github.com/QianMo/Unity-Design-Pattern

     

     

     

    八、本文知识点总结


    本文涉及知识点总结如下:

     

    1. 在游戏开发过程中,涉及到复杂的状态切换时,可以运用状态模式以及状态机来高效地完成任务。

    2. 有限状态机的实现方式,有两种可以选择:

    • 用枚举配合switch case语句。
    • 用多态与虚函数(即状态模式)。

    3. 状态模式的经典定义:允许对象在当内部状态改变时改变其行为,就好像此对象改变了自己的类一样。

    4. 对状态模式的理解:状态模式用来解决当控制一个对象状态转换的条件表达式过于复杂的情况,它把状态的判断逻辑转移到表示不同的一系列类当中,可以把复杂的逻辑判断简单化。

    5. 状态模式的实现分为三个要点:

    • 为状态定义一个接口。
    • 为每个状态定义一个类。
    • 恰当地进行状态委托。

    6. 通常来说,状态模式中状态对象的存放有两种实现存放的思路:

    • 静态状态。初始化时把所有可能的状态都new好,状态切换时通过赋值改变当前的状态。
    • 实例化状态。每次切换状态时动态new出新的状态。


    九、参考文献与进阶阅读



    [1] http://gameprogrammingpatterns.com/state.html

    [2] Gamma E. Design patterns: elements of reusableobject-oriented software[M]. Pearson Education India, 1995.

    [3] https://www.youtube.com/watch?v=MGEx35FjBuo&list=PLF206E906175C7E07&index=20

    [4] UML state machine :https://en.wikipedia.org/wiki/UML_state_machine

    [5] Hierarchical State Machines分层状态机:

    http://www.eventhelix.com/RealtimeMantra/HierarchicalStateMachine.htm#.WAHM3Y996Uk

    [6] Pushdown Automata下推自动机:https://en.wikipedia.org/wiki/Pushdown_automaton

     

     

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  • Java(2)-Java IO输入输出流

    万次阅读 多人点赞 2012-04-01 11:28:55
    Java中I/O操作主要是指使用Java进行输入,输出操作.Java所有的I/O机制都是基于数据流进行输入输出,这些数据流表示了字符或者字节数据的流动序列。Java的I/O流提供了读写数据的标准方法。任何Java中表示数据源的...

     

     

    一.什么是IO


          Java中I/O操作主要是指使用Java进行输入,输出操作. Java所有的I/O机制都是基于数据流进行输入输出,这些数据流表示了字符或者字节数据的流动序列Java的I/O流提供了读写数据的标准方法。任何Java中表示数据源的对象都会提供以数据流的方式读写它的数据的方法。  

          Java.io是大多数面向数据流的输入/输出类的主要软件包。此外,Java也对块传输提供支持,在核心库 java.nio中采用的便是块IO。

      流IO的好处是简单易用,缺点是效率较低。块IO效率很高,但编程比较复杂。 
          Java IO模型  :
          Java的IO模型设计非常优秀,它使用Decorator模式,按功能划分Stream,您可以动态装配这些Stream,以便获得您需要的功能。例如,您需要一个具有缓冲的文件输入流,则应当组合使用FileInputStream和BufferedInputStream。

     

    二.数据流的基本概念


            数据流是一串连续不断的数据的集合,就象水管里的水流,在水管的一端一点一点地供水,而在水管的另一端看到的是一股连续不断的水流。数据写入程序可以是一段、一段地向数据流管道中写入数据,这些数据段会按先后顺序形成一个长的数据流。对数据读取程序来说,看不到数据流在写入时的分段情况,每次可以读取其中的任意长度的数据,但只能先读取前面的数据后,再读取后面的数据。不管写入时是将数据分多次写入,还是作为一个整体一次写入,读取时的效果都是完全一样的。 

          “流是磁盘或其它外围设备中存储的数据的源点或终点。”

        在电脑上的数据有三种存储方式,一种是外存,一种是内存,一种是缓存。比如电脑上的硬盘,磁盘,U盘等都是外存,在电脑上有内存条,缓存是在CPU里面的。外存的存储量最大,其次是内存,最后是缓存,但是外存的数据的读取最慢,其次是内存,缓存最快。这里总结从外存读取数据到内存以及将数据从内存写到外存中。对于内存和外存的理解,我们可以简单的理解为容器,即外存是一个容器,内存又是另外一个容器。那又怎样把放在外存这个容器内的数据读取到内存这个容器以及怎么把内存这个容器里的数据存到外存中呢?

         在Java类库中,IO部分的内容是很庞大的,因为它涉及的领域很广泛:

             标准输入输出,文件的操作,网络上的数据流,字符串流,对象流,zip文件流等等,java中将输入输出抽象称为流,就好像水管,将两个容器连接起来。将数据冲外存中读取到内存中的称为输入流,将数据从内存写入外存中的称为输出流。

        流是一个很形象的概念,当程序需要读取数据的时候,就会开启一个通向数据源的流,这个数据源可以是文件,内存,或是网络连接。类似的,当程序需要写入数据的时候,就会开启一个通向目的地的流。

    总结的基本概念如下:

    1) 数据流

        一组有序,有起点和终点的字节的数据序列。包括输入流和输出流。

      

    2) 输入流(Input  Stream):

          程序从输入流读取数据源。数据源包括外界(键盘、文件、网络…),即是将数据源读入到程序的通信通道

         

     3) 输出流

        程序向输出流写入数据。将程序中的数据输出到外界(显示器、打印机、文件、网络…)的通信通道。

             

    采用数据流的目的就是使得输出输入独立于设备。

    Input  Stream不关心数据源来自何种设备(键盘,文件,网络)
    Output  Stream不关心数据的目的是何种设备(键盘,文件,网络)

    4) 数据流分类:

    流序列中的数据既可以是未经加工的原始二进制数据,也可以是经一定编码处理后符合某种格式规定的特定数据。因此Java中的流分为两种:
     1)  字节流:数据流中最小的数据单元是字节
     2)  字符流:数据流中最小的数据单元是字符, Java中的字符是Unicode编码,一个字符占用两个字节。

     

     

    三. 标准I/O


          Java程序可通过命令行参数与外界进行简短的信息交换,同时,也规定了与标准输入、输出设备,如键盘、显示器进行信息交换的方式。而通过文件可以与外界进行任意数据形式的信息交换。

    1. 命令行参数

    public class TestArgs {
    	public static void main(String[] args) {
    		for (int i = 0; i < args.length; i++) {
    			System.out.println("args[" + i + "] is <" + args[i] + ">");
    		}
    	}
    }

    运行命令:java Java C VB
    运行结果:
    args[0] is <Java>
    args[1] is <C>
    args[2] is <VB>

     

    2. 标准输入,输出数据流

    java系统自带的标准数据流:java.lang.System:

    java.lang.System 
    public final class System  extends Object{ 
       static  PrintStream  err;//标准错误流(输出)
       static  InputStream  in;//标准输入(键盘输入流)
       static  PrintStream  out;//标准输出流(显示器输出流)
    }

    注意:
    (1)System类不能创建对象,只能直接使用它的三个静态成员。
    (2)每当main方法被执行时,就自动生成上述三个对象。

    1) 标准输出流 System.out

       System.out向标准输出设备输出数据,其数据类型为PrintStream。方法:

          Void print(参数)
          Void println(参数)

    2)标准输入流 System.in

        System.in读取标准输入设备数据(从标准输入获取数据,一般是键盘),其数 据类型为InputStream。方法:

            int read()  //返回ASCII码。若,返回值=-1,说明没有读取到任何字节读取工作结束。
             int read(byte[] b)//读入多个字节到缓冲区b中返回值是读入的字节数
    例如:
    import java.io.*;
    public class StandardInputOutput {
    	public static void main(String args[]) {
    		int b;
    		try {
    			System.out.println("please Input:");
    			while ((b = System.in.read()) != -1) {
    				System.out.print((char) b);
    			}
    		} catch (IOException e) {
    			System.out.println(e.toString());
    		}
    	}
    }
    等待键盘输入,键盘输入什么,就打印出什么:

     

    3)标准错误流

       System.err输出标准错误,其数据类型为PrintStream。可查阅API获得详细说明。

        标准输出通过System.out调用println方法输出参数并换行,而print方法输出参数但不换行。println或print方法都通 过重载实现了输出基本数据类型的多个方法,包括输出参数类型为boolean、char、int、long、float和double。同时,也重载实现 了输出参数类型为char[]、String和Object的方法。其中,print(Object)和println(Object)方法在运行时将调 用参数Object的toString方法。

    import java.io.BufferedReader;
    import java.io.IOException;
    import java.io.InputStreamReader;
    
    public class StandardInputOutput {
    	public static void main(String args[]) {
    		String s;
    		// 创建缓冲区阅读器从键盘逐行读入数据
    		InputStreamReader ir = new InputStreamReader(System.in);
    		BufferedReader in = new BufferedReader(ir);
    		System.out.println("Unix系统: ctrl-d 或 ctrl-c 退出"
    				+ "\nWindows系统: ctrl-z 退出");
    		try {
    			// 读一行数据,并标准输出至显示器
    			s = in.readLine();
    			// readLine()方法运行时若发生I/O错误,将抛出IOException异常
    			while (s != null) {
    				System.out.println("Read: " + s);
    				s = in.readLine();
    			}
    			// 关闭缓冲阅读器
    			in.close();
    		} catch (IOException e) { // Catch any IO exceptions.
    			e.printStackTrace();
    		}
    	}
    }

     

    四.java.IO层次体系结构


         在整个Java.io包中最重要的就是5个类和一个接口。5个类指的是File、OutputStream、InputStream、Writer、Reader;一个接口指的是Serializable.掌握了这些IO的核心操作那么对于Java中的IO体系也就有了一个初步的认识了

          Java I/O主要包括如下几个层次,包含三个部分:

       1.流式部分――IO的主体部分;

       2.非流式部分――主要包含一些辅助流式部分的类,如:File类、RandomAccessFile类和FileDescriptor等类;

       3.其他类--文件读取部分的与安全相关的类,如:SerializablePermission类,以及与本地操作系统相关的文件系统的类,如:FileSystem类和Win32FileSystem类和WinNTFileSystem类。

       主要的类如下:

         1. File(文件特征与管理):用于文件或者目录的描述信息,例如生成新目录,修改文件名,删除文件,判断文件所在路径等。

         2. InputStream(二进制格式操作):抽象类,基于字节的输入操作,是所有输入流的父类。定义了所有输入流都具有的共同特征。

         3. OutputStream(二进制格式操作):抽象类。基于字节的输出操作。是所有输出流的父类。定义了所有输出流都具有的共同特征。

         Java中字符是采用Unicode标准,一个字符是16位,即一个字符使用两个字节来表示。为此,JAVA中引入了处理字符的流。

         4. Reader(文件格式操作):抽象类,基于字符的输入操作。

         5. Writer(文件格式操作):抽象类,基于字符的输出操作。

         6. RandomAccessFile(随机文件操作):它的功能丰富,可以从文件的任意位置进行存取(输入输出)操作

     

         Java中IO流的体系结构如图:

         

     

     

    五. 非流式文件类--File类


    在Java语言的java.io包中,由File类提供了描述文件和目录的操作与管理方法。但File类不是InputStream、OutputStream或Reader、Writer的子类,因为它不负责数据的输入输出,而专门用来管理磁盘文件与目录。
     
    作用:File类主要用于命名文件、查询文件属性和处理文件目录。
    public    class   File   extends Object 
        implements Serializable,Comparable
    {}

     

    File类共提供了三个不同的构造函数,以不同的参数形式灵活地接收文件和目录名信息。构造函数:
    1)File (String   pathname)   
         例:File  f1=new File("FileTest1.txt"); //创建文件对象f1,f1所指的文件是在当前目录下创建的FileTest1.txt
    2)File (String  parent  ,  String child)
         例:File f2=new  File(“D:\\dir1","FileTest2.txt") ;//  注意:D:\\dir1目录事先必须存在,否则异常
    3)File (File    parent  , String child)
         例:File  f4=new File("\\dir3");
              File  f5=new File(f4,"FileTest5.txt");  //在如果 \\dir3目录不存在使用f4.mkdir()先创建
            一个对应于某磁盘文件或目录的File对象一经创建, 就可以通过调用它的方法来获得文件或目录的属性。    
           1)public boolean exists( ) 判断文件或目录是否存在
           2)public boolean isFile( ) 判断是文件还是目录 
           3)public boolean isDirectory( ) 判断是文件还是目录
           4)public String getName( ) 返回文件名或目录名
           5)public String getPath( ) 返回文件或目录的路径。
           6)public long length( ) 获取文件的长度 
           7)public String[ ] list ( ) 将目录中所有文件名保存在字符串数组中返回。 
           File类中还定义了一些对文件或目录进行管理、操作的方法,常用的方法有:
           1) public boolean renameTo( File newFile );    重命名文件
           2) public void delete( );   删除文件
           3)  public boolean mkdir( ); 创建目录
     
    例子:

     

    import java.io.File;
    import java.io.IOException;
    public class TestFile {
    	public static void main(String args[]) throws IOException {
    		File dir = new File("\\root");
    		File f1 = new File(dir, "fileOne.txt");
    		File f2 = new File(dir, "fileTwo.java");
    		// 文件对象创建后,指定的文件或目录不一定物理上存在
    		if (!dir.exists())
    			dir.mkdir();
    		if (!f1.exists())
    			f1.createNewFile();
    		if (!f2.exists())
    			f2.createNewFile();
    		System.out.println("f1's AbsolutePath=  " + f1.getAbsolutePath());
    		System.out.println("f1 Canread=" + f1.canRead());
    		System.out.println("f1's len= " + f1.length());
    		String[] FL;
    		int count = 0;
    		FL = dir.list();
    		for (int i = 0; i < FL.length; i++) {
    			count++;
    			System.out.println(FL[i] + "is in \\root");
    		}
    		System.out.println("there are" + count + "file in //root");
    	}
    
    }

     

    说明:File类的方法:
    (1) exists()测试磁盘中指定的文件或目录是否存在
    (2) mkdir()创建文件对象指定的目录(单层目录)
    (3) createNewFile()创建文件对象指定的文件

    (4) list()返回目录中所有文件名字符串

     

    六. Java.IO流类库


    1. io流的四个基本类

          java.io包中包含了流式I/O所需要的所有类。在java.io包中有四个基本类:InputStream、OutputStream及Reader、Writer类,它们分别处理字节流和字符流:

    基本数据流的I/O

    输入/输出

    字节流

    字符流

    输入流

    Inputstream

    Reader

    输出流

    OutputStream

    Writer

     
    IO框架:

     

        

     

     Java中其他多种多样变化的流均是由它们派生出来的:

          JDK1.4版本开始引入了新I/O类库,它位于java.nio包中,新I/O类库利用通道和缓冲区等来提高I/O操作的效率。

          在java.io包中, java.io.InputStream 表示字节输入流, java.io.OutputStream表示字节输出流,处于java.io包最顶层。这两个类均为抽象类,也就是说它们不能被实例化,必须生成子类之后才能实现一定的功能。

     

    2. io流的具体分类

    一、按I/O类型来总体分类:

         1. Memory 1)从/向内存数组读写数据: CharArrayReader、 CharArrayWriter、ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream
                       2)从/向内存字符串读写数据 StringReader、StringWriter、StringBufferInputStream
         2.Pipe管道  实现管道的输入和输出(进程间通信): PipedReader、PipedWriter、PipedInputStream、PipedOutputStream
         3.File 文件流。对文件进行读、写操作 :FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutputStream
         4. ObjectSerialization 对象输入、输出 :ObjectInputStream、ObjectOutputStream
         5.DataConversion数据流 按基本数据类型读、写(处理的数据是Java的基本类型(如布尔型,字节,整数和浮点数)):DataInputStream、DataOutputStream
         6.Printing 包含方便的打印方法 :PrintWriter、PrintStream
         7.Buffering缓冲  在读入或写出时,对数据进行缓存,以减少I/O的次数:BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream
         8.Filtering 滤流,在数据进行读或写时进行过滤:FilterReader、FilterWriter、FilterInputStream、FilterOutputStream过
         9.Concatenation合并输入 把多个输入流连接成一个输入流 :SequenceInputStream
        10.Counting计数  在读入数据时对行记数 :LineNumberReader、LineNumberInputStream
        11.Peeking Ahead 通过缓存机制,进行预读 :PushbackReader、PushbackInputStream
        12.Converting between Bytes and Characters 按照一定的编码/解码标准将字节流转换为字符流,或进行反向转换(Stream到Reader,Writer的转换类):InputStreamReader、OutputStreamWriter

    、按数据来源(去向)分类: 
    1、File(文件): FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter 
    2、byte[]:ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream 
    3、Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter 
    4、String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter 
    5、网络数据流:InputStream, OutputStream, Reader, Writer 

     

     

    七. 字节流InputStream/OutputStream


     1. InputStream抽象类 

          InputStream 为字节输入流,它本身为一个抽象类,必须依靠其子类实现各种功能,此抽象类是表示字节输入流的所有类的超类。 继承自InputStream  的流都是向程序中输入数据的,且数据单位为字节(8bit);

    InputStream是输入字节数据用的类,所以InputStream类提供了3种重载的read方法.Inputstream类中的常用方法: 
      (1) public abstract int read( ):读取一个byte的数据,返回值是高位补0的int类型值。若返回值=-1说明没有读取到任何字节读取工作结束。
      (2) public int read(byte b[ ]):读取b.length个字节的数据放到b数组中。返回值是读取的字节数。该方法实际上是调用下一个方法实现的 
      (3) public int read(byte b[ ], int off, int len):从输入流中最多读取len个字节的数据,存放到偏移量为off的b数组中。 
      (4) public int available( ):返回输入流中可以读取的字节数。注意:若输入阻塞,当前线程将被挂起,如果InputStream对象调用这个方法的话,它只会返回0,这个方法必须由继承InputStream类的子类对象调用才有用, 
      (5) public long skip(long n):忽略输入流中的n个字节,返回值是实际忽略的字节数, 跳过一些字节来读取 
      (6) public int close( ) :我们在使用完后,必须对我们打开的流进行关闭. 

             主要的子类:

            

             1) FileInputStream把一个文件作为InputStream,实现对文件的读取操作     
        2) ByteArrayInputStream:把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用 
        3) StringBufferInputStream:把一个String对象作为InputStream 
        4) PipedInputStream:实现了pipe的概念,主要在线程中使用 
        5) SequenceInputStream:把多个InputStream合并为一个InputStream 

     

     2.OutputStream抽象类

      OutputStream提供了3个write方法来做数据的输出,这个是和InputStream是相对应的。 
      1. public void write(byte b[ ]):将参数b中的字节写到输出流。 
      2. public void write(byte b[ ], int off, int len) :将参数b的从偏移量off开始的len个字节写到输出流。 
      3. public abstract void write(int b) :先将int转换为byte类型,把低字节写入到输出流中。 
      4. public void flush( ) : 将数据缓冲区中数据全部输出,并清空缓冲区。 
      5. public void close( ) : 关闭输出流并释放与流相关的系统资源。 

     

           主要的子类:

            

          1) ByteArrayOutputStream:把信息存入内存中的一个缓冲区中 
          2) FileOutputStream:把信息存入文件中 
          3) PipedOutputStream:实现了pipe的概念,主要在线程中使用 
          4) SequenceOutputStream:把多个OutStream合并为一个OutStream 

    流结束的判断:方法read()的返回值为-1时;readLine()的返回值为null时。

    3. 文件输入流: FileInputStream类

          FileInputStream可以使用read()方法一次读入一个字节,并以int类型返回,或者是使用read()方法时读入至一个byte数组,byte数组的元素有多少个,就读入多少个字节。在将整个文件读取完成或写入完毕的过程中,这么一个byte数组通常被当作缓冲区,因为这么一个byte数组通常扮演承接数据的中间角色。

     

     

    作用:以文件作为数据输入源的数据流。或者说是打开文件,从文件读数据到内存的类。
    使用方法(1)    
       File  fin=new File("d:/abc.txt"); 
      FileInputStream in=new FileInputStream( fin);

     

    使用方法(2)
       FileInputStream  in=new  FileInputStream(“d: /abc.txt”);

    程序举例:
    将InputFromFile.java的程序的内容显示在显示器上

     

    import java.io.IOException;
    import java.io.FileInputStream;
    ;
    public class TestFile {
    	public static void main(String args[]) throws IOException {
    		try{	
    		       FileInputStream rf=new   FileInputStream("InputFromFile.java");
    		       int n=512;   byte  buffer[]=new  byte[n];   
    		       while((rf.read(buffer,0,n)!=-1)&&(n>0)){
    		           System.out.println(new String(buffer) );
    		        }
    		        System.out.println();
    		        rf.close();
    		} catch(IOException  IOe){	    
    		      System.out.println(IOe.toString());
    		}
    
    	}
    
    }

     

    4.文件输出流:FileOutputStream类

       作用:用来处理以文件作为数据输出目的数据流;或者说是从内存区读数据入文件

          FileOutputStream类用来处理以文件作为数据输出目的数据流;一个表示文件名的字符串,也可以是File或FileDescriptor对象。 
      创建一个文件流对象有两种方法: 
      方式1: 
       File   f=new  File (“d:/myjava/write.txt ");
            FileOutputStream  out= new FileOutputStream (f);
      方式2: 
      FileOutputStream out=new FileOutputStream(“d:/myjava/write.txt "); 
      方式3:构造函数将 FileDescriptor()对象作为其参数。 
      FileDescriptor() fd=new FileDescriptor(); 
      FileOutputStream f2=new FileOutputStream(fd); 
      方式4:构造函数将文件名作为其第一参数,将布尔值作为第二参数。 
      FileOutputStream f=new FileOutputStream("d:/abc.txt",true); 
      注意: (1)文件中写数据时,若文件已经存在,则覆盖存在的文件;(2)的读/写操作结束时,应调用close方法关闭流。 

     

    程序举例:使用键盘输入一段文章,将文章保存在文件write.txt中
    import java.io.IOException;
    import java.io.FileOutputStream;
    public class TestFile {
    	public static void main(String args[]) throws IOException {
    		try {
    			System.out.println("please Input from      Keyboard");
    			int count, n = 512;
    			byte buffer[] = new byte[n];
    			count = System.in.read(buffer);
    			FileOutputStream wf = new FileOutputStream("d:/myjava/write.txt");
    			wf.write(buffer, 0, count);
    			wf.close(); // 当流写操作结束时,调用close方法关闭流。
    			System.out.println("Save to the write.txt");
    		} catch (IOException IOe) {
    			System.out.println("File Write Error!");
    		}
    	}
    
    }

    5. FileInputStream流和FileOutputStream的应用

    利用程序将文件file1.txt 拷贝到file2.txt中。
    import java.io.File;
    import java.io.IOException;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.FileInputStream;
    
    public class TestFile {
    	public static void main(String args[]) throws IOException {
    		try {
    			File inFile = new File("copy.java");
    			File outFile = new File("copy2.java");
    			FileInputStream finS = new FileInputStream(inFile);
    			FileOutputStream foutS = new FileOutputStream(outFile);
    			int c;
    			while ((c = finS.read()) != -1) {
    				foutS.write(c);
    			}
    			finS.close();
    			foutS.close();
    		} catch (IOException e) {
    			System.err.println("FileStreamsTest: " + e);
    		}
    	}
    
    }
    

     

    6. 缓冲输入输出流 BufferedInputStream/ BufferedOutputStream

            

     

          

           计算机访问外部设备非常耗时。访问外存的频率越高,造成CPU闲置的概率就越大。为了减少访问外存的次数,应该在一次对外设的访问中,读写更多的数据。为此,除了程序和流节点间交换数据必需的读写机制外,还应该增加缓冲机制。缓冲流就是每一个数据流分配一个缓冲区,一个缓冲区就是一个临时存储数据的内存。这样可以减少访问硬盘的次数,提高传输效率。

    BufferedInputStream: BufferedInputStream比FileInputStream多了一个缓冲区。它提供了一个缓冲数组,每次调用read方法的时候,它首先尝试从缓冲区里读取数据,若读取失败(缓冲区无可读数据),则选择从物理数据源(譬如文件)读取新数据(这里会尝试尽可能读取多的字节)放入到缓冲区中,最后再将缓冲区中的内容部分或全部返回给用户.由于从缓冲区里读取数据远比直接从物理数据源(譬如文件)读取速度快。BufferedInputStream的默认缓冲区大小是8192字节。当每次读取的数据量很小时,FileInputStream每次都是从硬盘读入,而BufferedInputStream大部分是从缓冲区读入。读取内存速度比读取硬盘速度快得多,因此BufferedInputStream效率高。

    例如:BUFFER_SIZE < 8192时候,BufferedInputStream性能是很高。

    BufferedInputStream  bufferedInput = new BufferedInputStream(new FileInputStream(fileA));
    byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
    int len;
    while ((len = bufferedInput.read(buffer)) > 0){
        System.out.println(new String(buffer, 0, len));
    }

    BUFFER_SIZE > 8192时候, FileInputStream和BufferedInputStream两者效率就没有明显差别了。

    BufferedOutputStream :执行wirte时先写入缓冲区,待缓冲区写满后,系统再写入输出设备。

     

    1)将文件读入内存:

    BufferedInputStreamFileInputStream相接

      FileInputStream in = new  FileInputStream( “file1.txt ” );

      BufferedInputStream bin = new  BufferedInputStreamin); 

    2)将内存写入文件:

    BufferedOutputStream FileOutputStream相接:

    String fileB = "/Users/huangguisu/b.txt";
    FileOutputStream out = new FileOutputStream(fileB);
    BufferedOutputStream bOut = new BufferedOutputStream(out);
    byte[] buffer = {0x1,0x2,0x3};
    bOut.write(buffer);
    bOut.flush();
    bOut.close();


    3)键盘输入流读到内存
    BufferedReader标准的数据流相接 
     InputStreamReader sin = new InputStreamReader (System.in) ;
    BufferedReader bin = new       BufferedReader(sin);
    import java.io.*;
    
    public class ReadWriteToFile {
    	public static void main(String args[]) throws IOException {
    		InputStreamReader sin = new InputStreamReader(System.in);
    		BufferedReader bin = new BufferedReader(sin);
    		FileWriter out = new FileWriter("myfile.txt");
    		BufferedWriter bout = new BufferedWriter(out);
    		String s;
    		while ((s = bin.readLine()).length() > 0) {
    			bout.write(s, 0, s.length());
    		}
    
    	}
    }

    程序说明:
    从键盘读入字符,并写入到文件中BufferedReader类的方法:String readLine()
    作用:读一行字符串,以回车符为结束。
    BufferedWriter类的方法:bout.write(String s,offset,len)
    作用:从缓冲区将字符串s从offset开始,len长度的字符串写到某处。

     

     

    八. 字符流Writer/Reader


            Java中字符是采用Unicode标准,一个字符是16位,即一个字符使用两个字节来表示。为此,JAVA中引入了处理字符的流。

    1. Reader抽象类

        用于读取字符流的抽象类。子类必须实现的方法只有 read(char[], int, int) 和 close()。但是,多数子类将重写此处定义的一些方法,以提供更高的效率和/或其他功能。

           

            1) FileReader :与FileInputStream对应  
               主要用来读取字符文件,使用缺省的字符编码,有三种构造函数: 
          (1)将文件名作为字符串 :FileReader f = new FileReader(“c:/temp.txt”); 
          (2)构造函数将File对象作为其参数。 
                  File f=new file(“c:/temp.txt”); 
                  FileReader f1=new FileReader(f); 
         (3)  构造函数将FileDescriptor对象作为参数 
                FileDescriptor() fd = new FileDescriptor() 
                FileReader f2=new FileReader(fd); 
                   (1) 用指定字符数组作为参数:CharArrayReader(char[]) 
                   (2) 将字符数组作为输入流:CharArrayReader(char[], int, int) 
              读取字符串,构造函数如下: public StringReader(String s); 
            2) CharArrayReader:与ByteArrayInputStream对应  
      3) StringReader : 与StringBufferInputStream对应 
      4) InputStreamReader 
            从输入流读取字节,在将它们转换成字符:Public inputstreamReader(inputstream is); 
      5) FilterReader: 允许过滤字符流 
            protected filterReader(Reader r); 
      6) BufferReader :接受Reader对象作为参数,并对其添加字符缓冲器,使用readline()方法可以读取一行。 
         Public BufferReader(Reader r); 

          主要方法:

          (1)  public int read() throws IOException; //读取一个字符,返回值为读取的字符 

      (2)  public int read(char cbuf[]) throws IOException; /*读取一系列字符到数组cbuf[]中,返回值为实际读取的字符的数量*/ 
      (3)  public abstract int read(char cbuf[],int off,int len) throws IOException; 
      /*读取len个字符,从数组cbuf[]的下标off处开始存放,返回值为实际读取的字符数量,该方法必须由子类实现*/ 

    2. Writer抽象类

         写入字符流的抽象类。子类必须实现的方法仅有 write(char[], int, int)、flush() 和 close()。但是,多数子类将重写此处定义的一些方法,以提供更高的效率和/或其他功能。 其子类如下:

        

          1) FileWrite: 与FileOutputStream对应  
      将字符类型数据写入文件,使用缺省字符编码和缓冲器大小。 
      Public FileWrite(file f); 
      
    2)  chararrayWrite:与ByteArrayOutputStream对应 ,将字符缓冲器用作输出。 
          Public CharArrayWrite(); 
      3) PrintWrite:生成格式化输出 
          public PrintWriter(outputstream os); 
      4) filterWriter:用于写入过滤字符流 
          protected FilterWriter(Writer w); 
      5) PipedWriter:与PipedOutputStream对应   

          6) StringWriter:无与之对应的以字节为导向的stream  

          主要方法:

      (1)  public void write(int c) throws IOException; //将整型值c的低16位写入输出流 
      (2)  public void write(char cbuf[]) throws IOException; //将字符数组cbuf[]写入输出流 
      (3)  public abstract void write(char cbuf[],int off,int len) throws IOException; //将字符数组cbuf[]中的从索引为off的位置处开始的len个字符写入输出流 
      (4)  public void write(String str) throws IOException; //将字符串str中的字符写入输出流 
      (5)  public void write(String str,int off,int len) throws IOException; //将字符串str 中从索引off开始处的len个字符写入输出流 
      (6)  flush( ) //刷空输出流,并输出所有被缓存的字节。 
      (7)close()    关闭流 public abstract void close() throws IOException

     

     

    3 .InputStream与Reader差别 OutputStream与Writer差别

     

    InputStream和OutputStream类处理的是字节流,数据流中的最小单位是字节(8个bit)
    Reader与Writer处理的是字符流,在处理字符流时涉及了字符编码的转换问题

    import java.io.*;
    public class EncodeTest {
        private static void readBuff(byte [] buff) throws IOException {
           ByteArrayInputStream in =new ByteArrayInputStream(buff);
            int data;
            while((data=in.read())!=-1)   System.out.print(data+"  ");
            System.out.println();     in.close();     }
    
       public static void main(String args[]) throws IOException {
           System.out.println("内存中采用unicode字符编码:" );
           char   c='好';
           int lowBit=c&0xFF;     int highBit=(c&0xFF00)>>8;
           System.out.println(""+lowBit+"   "+highBit);
           String s="好";
           System.out.println("本地操作系统默认字符编码:");
           readBuff(s.getBytes());
           System.out.println("采用GBK字符编码:");
           readBuff(s.getBytes("GBK"));
           System.out.println("采用UTF-8字符编码:");      
           readBuff(s.getBytes("UTF-8"));      }
    }
    


    Reader类能够将输入流中采用其他编码类型的字符转换为Unicode字符,然后在内存中为其分配内存

    Writer类能够将内存中的Unicode字符转换为其他编码类型的字符,再写到输出流中。

     

    4、BufferedInputStream 和BufferedReader区别

    首先虽然都作为一个包装类,但是BufferedReader针对字符流,BufferedInputStream针对字节流

    BufferedInputStream在实现的时候是在自身read方法中提供缓存,是一次取1024或更多字节然后再慢慢读,一个个的返回,它并没有实现读一行的方法

    BufferedReader在实现时通过提供一个readLine方法,使用数组或者stringBuilder存储一行数据,并一次性返回

     

    九. FileWriter类(字符输出流类)


    构造方法:FileWriter fw = new FileWriter(String fileName);//创建字符输出流类对象和已存在的文件相关联。文件不存在的话,并创建。

                   如: FileWriter fw = new FileWriter("C:\\1.txt");

                     FileWriter fw = new FileWriter(String fileName,boolean append);//创建字符输出流类对象和已存在的文件相关联,并设置该该流对文件的操作是否为续写。

                   如:FileWriter fw = new FileWriter("C:\\1.txt",ture); //表示在fw对文件再次写入时,会在该文件的结尾续写,并不会覆盖掉。

    主要方法: 

            void write(String str)   //写入字符串。当执行完此方法后,字符数据还并没有写入到目的文件中去。此时字符数据会保存在缓冲区中。此时在使用刷新方法就可以使数据保存到目的文件中去。

            viod flush()                //刷新该流中的缓冲。将缓冲区中的字符数据保存到目的文件中去。

            viod close()               //关闭此流。在关闭前会先刷新此流的缓冲区。在关闭后,再写入或者刷新的话,会抛IOException异常。

    十. 如何选择IO流


     

    1、确定是数据源和数据目的(输入还是输出

                  源:输入流 InputStream Reader
                  目的:输出流 OutputStream Writer

    2、明确操作的数据对象是否是纯文本

                 是:字符流Reader,Writer
                 否:字节流InputStream,OutputStream

    3、明确具体的设备。

           是硬盘文件:File++:
                  读取:FileInputStream,, FileReader,
                   写入:FileOutputStream,FileWriter
          是内存用数组
                  是byte[]:ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
                  是char[]:CharArrayReader, CharArrayWriter
                  是String:StringBufferInputStream(已过时,因为其只能用于String的每个字符都是8位的字符串), StringReader, StringWriter
                  是网络用Socket流: 输入socket.getOutputStream()      输出socket.getInputStream()
                 是键盘:用System.in(是一个InputStream对象)读取,用System.out(是一个OutoutStream对象)打印

    4、是否需要转换流

                是,就使用转换流,从Stream转化为Reader,Writer:InputStreamReader,OutputStreamWriter 

    5、是否需要缓冲提高效率

            是就加上Buffered:BufferedInputStream, BufferedOuputStream, BuffereaReader, BufferedWriter
       

    6、是否需要格式化输出

     

    例如:将一个文件中数据存储到另一个文件中。JAVA的文件读取主要有字节流读取和字符流读取两种方式,字节流可以既可以操作文本文件,也可以操作非文本文件,如一些二进制数据(图片,视频,对象),而字符流只能操作文本。
         

    将一个文件中数据存储到另一个文件中:

    1) 数据源和数据目的:读取流,InputStream/Reader  输出:OutputStream/Writer
    2)是否纯文本:是!可以选择Reader Writer和InputStream/OutputStream。
    3)设备:是硬盘文件。Reader体系中可以操作文件的对象是 FileReader FileWriter。
                  FileReader fr = new FileReader("a.txt");  
                  FileWriter fw = new FileWriter("b.txt"); 
    4)是否需要提高效率:是,加Buffer
                 BufferedReader bfr = new BufferedReader(new FileReader("a.txt");  );  
                 BufferedWriter bfw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt");  );

    package com.javademo.demo.io;
    import java.io.*;
    
    public class IoFileDemo {
        private static int BUFFER_SIZE = 1024;
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            IoFileDemo  ioFileDemo = new IoFileDemo();
            String  fileA = "/Users/huangguisu/a.txt";
            String  fileB = "/Users/huangguisu/b.txt";
            ioFileDemo.copyFileWithBufferStream(fileA, fileB);
    
        }
    
        /**
         * 字符流读取:只能操作文本文件
         * @param srcFile
         * @throws IOException
         */
        public String readFile(String srcFile)  throws IOException {
            FileReader fr = new FileReader(srcFile);//读取流
            //不要直接用String直接拼接文本。。效率太低,每次要new新对象,用StringBuilder,StringBuffer都可以
            StringBuffer sb = new StringBuffer();
            char[] buf = new char[10];
            int len;
            //读取文件并把它存入buf中,用len返回读到字符的个数,一直读到结尾
            while ((len = fr.read(buf)) != -1) {
                //buf字符数组里仍有空白没有读入的位置,所以不要直接new String(buf);
                String str = new String(buf,0,len);
                sb.append(str);
            }
            fr.close();
            return  sb.toString();
    
        }
    
        /**
         * 字符流读取和写入:只能操作文本
         * @param srcFile
         * @param dstFile
         * @throws IOException
         */
        public void copyFileWithString(String srcFile, String dstFile)  throws IOException {
            FileReader fr = new FileReader(srcFile);//读取流
            FileWriter fw = new FileWriter(dstFile);//输出流
            char[] buf = new char[10];
            int len;
            //读取文件并把它存入buf中,用len返回读到字符的个数,一直读到结尾
            while ((len = fr.read(buf)) != -1) {
                //buf字符数组里仍有空白没有读入的位置,所以不要直接fw.write(buf);可以直接使用fw.write(buf, 0, len);
                String str = new String(buf,0,len);
                fw.write(str);
            }
            fr.close();
            fw.close();
    
        }
    
        /**
         * 使用buffer读取和写入字符流::只能操作文本
         * @param srcFile
         * @param dstFile
         * @throws IOException
         */
        public void copyFileWithBufferedString(String srcFile, String dstFile)  throws IOException {
            FileReader fr = new FileReader(srcFile);//读取流
            FileWriter fw = new FileWriter(dstFile);//输出流
            //使用Buffer提高效率
            BufferedReader bfr = new BufferedReader(fr);
            BufferedWriter bfw = new BufferedWriter(fw);
    
            String str = null;
            int j = 1;
            while ((str = bfr.readLine()) != null) {
                System.out.println("第" + j + "行内容:" + str);
                bfw.write(str);
                bfw.newLine();//跨平台的换行符
                j++;
            }
            bfr.close();
            bfw.close();
            fr.close();
            fw.close();
    
    
        }
    
        /**
         * 例:将一个二进制数据(图片,视频,对象)文件中数据存储到另一个文件中,只能用xxxStream.
         * 当然也可以读取文本文件。
         * 字节输入流和输出流
         * @param srcFile
         * @param dstFile
         * @throws IOException
         */
        public void copyFileWithStream(String srcFile, String dstFile)  throws IOException {
            FileInputStream finS = new FileInputStream(srcFile);
            FileOutputStream foutS = new FileOutputStream(dstFile);
            int c;
            while ((c = finS.read()) != -1) {
                foutS.write(c);
            }
            //或者
            /*
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int len;
            while ((len = finS.read(buffer)) > 0){
                foutS.write(buffer, 0, len);
                len.flush();
            }
            */
            finS.close();
            foutS.close();
        }
    
        /**
         * 使用Buffer
         * @param srcFile
         * @param dstFile
         * @throws IOException
         */
        public void copyFileWithBufferStream(String srcFile, String dstFile) throws IOException{
            FileInputStream finS = new FileInputStream(srcFile);
            FileOutputStream foutS = new FileOutputStream(dstFile);
            BufferedInputStream  bufferedInput = new BufferedInputStream(finS);
            BufferedOutputStream bufferedOutput = new BufferedOutputStream(foutS);
            byte[] buffer = new byte[BUFFER_SIZE];
            int len;
            while ((len = bufferedInput.read(buffer)) > 0){
                bufferedOutput.write(buffer, 0, len);
                bufferedOutput.flush();
            }
    
            bufferedInput.close();
            bufferedOutput.close();
            finS.close();
            foutS.close();
        }
    
        /**
         * BufferedReader则是比InputStreamReader更高级,它封裝了StreamReader类,一次读取取一行的字符
         * @param srcFile
         * @param dstFile
         * @throws IOException
         */
        public void copyFileWithBufferStream2(String srcFile, String dstFile)  throws IOException {
            FileInputStream finS = new FileInputStream(srcFile);
            FileOutputStream foutS = new FileOutputStream(dstFile);
    
            InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(finS,"utf8");
            OutputStreamWriter outputStreamWriter = new  OutputStreamWriter(foutS, "utf8");
            BufferedReader brRead = new BufferedReader(inputStreamReader);
            BufferedWriter brWriter = new BufferedWriter(outputStreamWriter);
            String line = null;
            while((line= brRead.readLine()) != null){
                System.out.println(line);
                brWriter.write(line);
                brWriter.newLine();//跨平台的换行符
                brWriter.flush();//刷新流
            }
            brRead.close();
            brWriter.close();
            finS.close();
            foutS.close();
    
        }
    
    
    }
    

     

    7、网络(socket)数据交互:

    package com.javademo.demo.socket;
    
    import java.io.*;
    import java.net.Socket;
    
    public class SocketClient {
        public static void main(String args[]) throws Exception{
            //1、创建客户端Socket,指定服务器地址和端口
            Socket socket = new Socket("127.0.0.1",10000);
            //2、获取输出流,向服务器端发送信息:由Socket对象得到输出流
            OutputStream output = socket.getOutputStream();//字节输出流
            //构造PrintWriter对象:将输出流包装成打印流
            PrintWriter printWriter = new PrintWriter(output);
            printWriter.write("{'user':'hgs'}");
            printWriter.flush();
    
    
            //3、获取输入流,并读取服务器端的响应信息:由Socket对象得到输入流
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            //构造相应的BufferedReader对象
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
            String info = null;
            while((info = bufferedReader.readLine()) != null){
                System.out.println("Hello,我是客户端,服务器说:"+info);
            }
    
            //4、由系统标准输入设备构造BufferedReader对象
            BufferedReader stdIn = new BufferedReader( new InputStreamReader(System.in));
            String readline;
            readline= stdIn.readLine(); //从系统标准输入读入一字符串
            //若从标准输入读入的字符串为 "ok"则停止循环
            while(!readline.equals("ok")){
                //将从系统标准输入读入的字符串输出到Server
                printWriter.println(readline);
                //刷新输出流,使Server马上收到该字符串
                printWriter.flush();
                //在系统标准输出上打印读入的字符串
                System.out.println("Client:"+readline);
                //从Server读入一字符串,并打印到标准输出上
                System.out.println("Server:"+bufferedReader.readLine());
                readline = stdIn.readLine(); //从系统标准输入读入一字符串
            }
    
        }
    }

     

    11. IOException异常类的子类


    1.public class  EOFException :
       非正常到达文件尾或输入流尾时,抛出这种类型的异常。
    2.public class FileNotFoundException:
       当文件找不到时,抛出的异常。
    3.public class InterruptedIOException:
       当I/O操作被中断时,抛出这种类型的异常。




     

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  • 我们通常会在这个方法中将一些消耗 CPU 的资源释放掉(比如显示地图或者大规模图形),以及保存一些关键数据(比如用户输入的数据等等),但这个方法的执行速度一定要快,不然会影响到新的栈顶活动的使用。...
  • 两台机器最开始都处于模式0。 每个任务既可以在A上执行,也可以在B上执行。 对于每个任务 i,给定两个整数 a[i] 和 b[i],表示如果该任务在 A 上执行,需要设置模式为 a[i],如果在 B 上执行,需要模式为 b[i]。 ...
  • 粗略阅读操作系统进入保护模式源码咯 ! ! setup.s (C) 1991 Linus Torvalds ! ! setup.s is responsible for getting the system data from the BIOS, ! and putting them into the appropriate places in ...
  • Input Events(输入事件)

    千次阅读 2016-07-23 15:30:11
     来查看设备当前是否处于触摸模式。 处理焦点( Handling Focus   ) 框架将会处理常规响应用户输入时的的焦点移动。这包括当view移除或隐藏时改变焦点,或一个新的view变为可用。view通过 ...
  • MSP432输入输出模块

    千次阅读 2019-06-30 19:47:10
    第6章MsP432微控制器输入输出模块 单片机中的输入输出模块是供信号输入、输出所用的模块化单元。MsP432单片机的片内输入输出模块非常丰富,典型的输入输出模块有:通用O端口、模/数转换模块、比较器E  定时器。...
  • Java输入输出流

    千次阅读 2017-11-02 11:54:07
    一、什么是IO Java中I/O操作主要是指使用Java进行输入,输出操作. Java所有的I/O机制都是基于数据流进行输入输出,这些数据流表示了字符或者字节数据的流动序列。Java的I/O流提供了读写数据的标准方法。任何Java中...
  • uwsgi启动模式

    千次阅读 2015-01-08 11:09:10
    使用uwsgi模式,启动python脚本采用多种方式来启动~~~ http://www.cnblogs.com/zhouej/archive/2012/03/25/2379646.html uWSGI参考资料(1.0版本的配置选项列表) 下面的内容包含了大部分uWSGI的...
  • vi编辑器中有三种状态模式

    千次阅读 2013-04-23 15:06:49
    2.输入模式 3.末行模式   三种模式间的相互转换  vi编辑器的启动与退出  直接进入编辑环境 $ vi  进入编辑环境并打开(新建)文件 $ vi myfile  退出vi编辑环境 输入末行命令放弃对文件的修改,并...
  • 游戏程序常规设计模式

    千次阅读 2018-12-16 18:07:22
    游戏程序常规设计模式       https://gpp.tkchu.me/spatial-partition.html                             二O一 八 年 十二 月于上海浦东新区   第一章 序   游戏设计...
  • java总结输入流输出流

    千次阅读 多人点赞 2018-05-11 15:50:00
    1.什么是IO Java中I/O操作主要是指使用Java进行输入,输出操作. Java所有的I/O机制都是基于数据流进行输入输出,这些数据流表示了字符或者字节数据的流动序列。Java的I/O流提供了读写数据的标准方法。任何Java中...
  • 模式识别技术漫谈

    千次阅读 2015-08-07 21:46:47
    转载自:http://blog.csdn.net/dznlong/article/details/5409784   模式识别技术漫谈(1)
  • 之前介绍过如何使用文件系统通过Logstash将数据推送至elasticsearch来实现日志的线上分析 安装Logstash并完成一个简单的日志收集功能。而Logstash所支持的数据源远远不止...这三部分的定义覆盖了数据整个的生命周...
  • 完成百度地图的创建,可是还不是我们需要的,接下来我需要给它添加覆盖物,并定位当前位置: 首先,定位需要的权限 【重要提醒】 定位SDKv3.1版本之后,以下权限已不需要,请取消声明,...

空空如也

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