阿里云-云小站(无限量代金券发放中)
【腾讯云】云服务器、云数据库、COS、CDN、短信等热卖云产品特惠抢购

IO

291次阅读
没有评论

共计 1924 个字符,预计需要花费 5 分钟才能阅读完成。

IO 是指 Input/Output,即输入和输出。以内存为中心:

  • Input 指从外部读入数据到内存,例如,把文件从磁盘读取到内存,从网络读取数据到内存等等。
  • Output 指把数据从内存输出到外部,例如,把数据从内存写入到文件,把数据从内存输出到网络等等。

为什么要把数据读到内存才能处理这些数据?因为代码是在内存中运行的,数据也必须读到内存,最终的表示方式无非是 byte 数组,字符串等,都必须存放在内存里。

从 Java 代码来看,输入实际上就是从外部,例如,硬盘上的某个文件,把内容读到内存,并且以 Java 提供的某种数据类型表示,例如,byte[]String,这样,后续代码才能处理这些数据。

因为内存有“易失性”的特点,所以必须把处理后的数据以某种方式输出,例如,写入到文件。Output 实际上就是把 Java 表示的数据格式,例如,byte[]String等输出到某个地方。

IO 流是一种顺序读写数据的模式,它的特点是单向流动。数据类似自来水一样在水管中流动,所以我们把它称为 IO 流。

IO

InputStream / OutputStream

IO 流以 byte(字节)为最小单位,因此也称为 字节流。例如,我们要从磁盘读入一个文件,包含 6 个字节,就相当于读入了 6 个字节的数据:

╔═══════════╗
║  Memory   ║
╚═══════════╝
      ▲
      │0x48
      │0x65
      │0x6c
      │0x6c
      │0x6f
      │0x21
╔═══════════╗
║ Hard Disk ║
╚═══════════╝

这 6 个字节是按顺序读入的,所以是输入字节流。

反过来,我们把 6 个字节从内存写入磁盘文件,就是输出字节流:

╔═══════════╗
║  Memory   ║
╚═══════════╝
      │0x21
      │0x6f
      │0x6c
      │0x6c
      │0x65
      │0x48
      ▼
╔═══════════╗
║ Hard Disk ║
╚═══════════╝

在 Java 中,InputStream代表输入字节流,OuputStream代表输出字节流,这是最基本的两种 IO 流。

Reader / Writer

如果我们需要读写的是字符,并且字符不全是单字节表示的 ASCII 字符,那么,按照 char 来读写显然更方便,这种流称为 字符流

Java 提供了 ReaderWriter表示字符流,字符流传输的最小数据单位是char

例如,我们把 char[] 数组 Hi 你好 这 4 个字符用 Writer 字符流写入文件,并且使用 UTF- 8 编码,得到的最终文件内容是 8 个字节,英文字符 Hi各占一个字节,中文字符 你好 各占 3 个字节:

0x48
0x69
0xe4bda0
0xe5a5bd

反过来,我们用 Reader 读取以 UTF- 8 编码的这 8 个字节,会从 Reader 中得到 Hi 你好 这 4 个字符。

因此,ReaderWriter 本质上是一个能自动编解码的 InputStreamOutputStream

使用 Reader,数据源虽然是字节,但我们读入的数据都是char 类型的字符,原因是 Reader 内部把读入的 byte 做了解码,转换成了 char。使用InputStream,我们读入的数据和原始二进制数据一模一样,是byte[] 数组,但是我们可以自己把二进制 byte[] 数组按照某种编码转换为字符串。究竟使用 Reader 还是 InputStream,要取决于具体的使用场景。如果数据源不是文本,就只能使用InputStream,如果数据源是文本,使用 Reader 更方便一些。WriterOutputStream是类似的。

同步和异步

同步 IO 是指,读写 IO 时代码必须等待数据返回后才继续执行后续代码,它的优点是代码编写简单,缺点是 CPU 执行效率低。

而异步 IO 是指,读写 IO 时仅发出请求,然后立刻执行后续代码,它的优点是 CPU 执行效率高,缺点是代码编写复杂。

Java 标准库的包 java.io 提供了同步 IO,而 java.nio 则是异步 IO。上面我们讨论的 InputStreamOutputStreamReaderWriter都是同步 IO 的抽象类,对应的具体实现类,以文件为例,有 FileInputStreamFileOutputStreamFileReaderFileWriter

本节我们只讨论 Java 的同步 IO,即输入 / 输出流的 IO 模型。

小结

IO 流是一种流式的数据输入 / 输出模型:

  • 二进制数据以 byte 为最小单位在 InputStream/OutputStream 中单向流动;
  • 字符数据以 char 为最小单位在 Reader/Writer 中单向流动。

Java 标准库的 java.io 包提供了同步 IO 功能:

  • 字节流接口:InputStream/OutputStream
  • 字符流接口:Reader/Writer

正文完
星哥玩云-微信公众号
post-qrcode
 0
星锅
版权声明:本站原创文章,由 星锅 于2024-08-05发表,共计1924字。
转载说明:除特殊说明外本站文章皆由CC-4.0协议发布,转载请注明出处。
【腾讯云】推广者专属福利,新客户无门槛领取总价值高达2860元代金券,每种代金券限量500张,先到先得。
阿里云-最新活动爆款每日限量供应
评论(没有评论)
验证码
【腾讯云】云服务器、云数据库、COS、CDN、短信等云产品特惠热卖中

星哥玩云

星哥玩云
星哥玩云
分享互联网知识
用户数
4
文章数
19351
评论数
4
阅读量
7978918
文章搜索
热门文章
星哥带你玩飞牛NAS-6:抖音视频同步工具,视频下载自动下载保存

星哥带你玩飞牛NAS-6:抖音视频同步工具,视频下载自动下载保存

星哥带你玩飞牛 NAS-6:抖音视频同步工具,视频下载自动下载保存 前言 各位玩 NAS 的朋友好,我是星哥!...
星哥带你玩飞牛NAS-3:安装飞牛NAS后的很有必要的操作

星哥带你玩飞牛NAS-3:安装飞牛NAS后的很有必要的操作

星哥带你玩飞牛 NAS-3:安装飞牛 NAS 后的很有必要的操作 前言 如果你已经有了飞牛 NAS 系统,之前...
我把用了20年的360安全卫士卸载了

我把用了20年的360安全卫士卸载了

我把用了 20 年的 360 安全卫士卸载了 是的,正如标题你看到的。 原因 偷摸安装自家的软件 莫名其妙安装...
再见zabbix!轻量级自建服务器监控神器在Linux 的完整部署指南

再见zabbix!轻量级自建服务器监控神器在Linux 的完整部署指南

再见 zabbix!轻量级自建服务器监控神器在 Linux 的完整部署指南 在日常运维中,服务器监控是绕不开的...
飞牛NAS中安装Navidrome音乐文件中文标签乱码问题解决、安装FntermX终端

飞牛NAS中安装Navidrome音乐文件中文标签乱码问题解决、安装FntermX终端

飞牛 NAS 中安装 Navidrome 音乐文件中文标签乱码问题解决、安装 FntermX 终端 问题背景 ...
阿里云CDN
阿里云CDN-提高用户访问的响应速度和成功率
随机文章
【1024程序员】我劝你赶紧去免费领一个AWS、华为云等的主机

【1024程序员】我劝你赶紧去免费领一个AWS、华为云等的主机

【1024 程序员】我劝你赶紧去免费领一个 AWS、华为云等的主机 每年 10 月 24 日,程序员们都会迎来...
飞牛NAS玩转Frpc并且配置,随时随地直连你的私有云

飞牛NAS玩转Frpc并且配置,随时随地直连你的私有云

飞牛 NAS 玩转 Frpc 并且配置,随时随地直连你的私有云 大家好,我是星哥,最近在玩飞牛 NAS。 在数...
星哥带你玩飞牛NAS-16:飞牛云NAS换桌面,fndesk图标管理神器上线!

星哥带你玩飞牛NAS-16:飞牛云NAS换桌面,fndesk图标管理神器上线!

  星哥带你玩飞牛 NAS-16:飞牛云 NAS 换桌面,fndesk 图标管理神器上线! 引言 哈...
星哥带你玩飞牛NAS-6:抖音视频同步工具,视频下载自动下载保存

星哥带你玩飞牛NAS-6:抖音视频同步工具,视频下载自动下载保存

星哥带你玩飞牛 NAS-6:抖音视频同步工具,视频下载自动下载保存 前言 各位玩 NAS 的朋友好,我是星哥!...
星哥带你玩飞牛NAS-12:开源笔记的进化之路,效率玩家的新选择

星哥带你玩飞牛NAS-12:开源笔记的进化之路,效率玩家的新选择

星哥带你玩飞牛 NAS-12:开源笔记的进化之路,效率玩家的新选择 前言 如何高效管理知识与笔记,已经成为技术...

免费图片视频管理工具让灵感库告别混乱

一言一句话
-「
手气不错
300元就能买到的”小钢炮”?惠普7L四盘位小主机解析

300元就能买到的”小钢炮”?惠普7L四盘位小主机解析

  300 元就能买到的 ” 小钢炮 ”?惠普 7L 四盘位小主机解析 最近...
星哥带你玩飞牛NAS硬件03:五盘位+N5105+双网口的成品NAS值得入手吗

星哥带你玩飞牛NAS硬件03:五盘位+N5105+双网口的成品NAS值得入手吗

星哥带你玩飞牛 NAS 硬件 03:五盘位 +N5105+ 双网口的成品 NAS 值得入手吗 前言 大家好,我...
自己手撸一个AI智能体—跟创业大佬对话

自己手撸一个AI智能体—跟创业大佬对话

自己手撸一个 AI 智能体 — 跟创业大佬对话 前言 智能体(Agent)已经成为创业者和技术人绕...
把小米云笔记搬回家:飞牛 NAS 一键部署,小米云笔记自动同步到本地

把小米云笔记搬回家:飞牛 NAS 一键部署,小米云笔记自动同步到本地

把小米云笔记搬回家:飞牛 NAS 一键部署,小米云笔记自动同步到本地 大家好,我是星哥,今天教大家在飞牛 NA...
每天一个好玩的网站-手机博物馆-CHAZ 3D Experience

每天一个好玩的网站-手机博物馆-CHAZ 3D Experience

每天一个好玩的网站 - 手机博物馆 -CHAZ 3D Experience 一句话介绍:一个用 3D 方式重温...