Reader and stream java

Java IO Overview

In this text I will try to give you an overview of the classes in the Java IO ( java.io ) package. More specifically, I will try to group the classes after their purpose. This grouping should make it easier for you in the future, to determine the purpose of a class, or find the class you need for a specific purpose.

Input and Output — Source and Destination

The terms «input» and «output» can sometimes be a bit confusing. The input of one part of an application is often the output of another. Is an OutputStream a stream where output is written to, or output comes out from (for you to read)? After all, an InputStream outputs its data to the reading program, doesn’t it? Personally, I found this a bit confusing back in the day when I first started out learning about Java IO.

In an attempt to clear out this possible confusion, I have tried to put some different names on input and output to try to link them conceptually to where the input comes from, and where the output goes.

Java’s IO package mostly concerns itself with the reading of raw data from a source and writing of raw data to a destination. The most typical sources and destinations of data are these:

• Files
• Pipes
• Network Connections
• In-memory Buffers (e.g. arrays)
• System.in, System.out, System.error

The diagram below illustrates the principle of a program reading data from a source and writing it to some destination:

Streams

IO Streams are a core concept in Java IO. A stream is a conceptually endless flow of data. You can either read from a stream or write to a stream. A stream is connected to a data source or a data destination. Streams in Java IO can be either byte based (reading and writing bytes) or character based (reading and writing characters).

The InputStream, OutputStream, Reader and Writer

A program that needs to read data from some source needs an InputStream or a Reader. A program that needs to write data to some destination needs an OutputStream or a Writer . This is also illustrated in the diagram below:

An InputStream or Reader is linked to a source of data. An OutputStream or Writer is linked to a destination of data.

Java IO Purposes and Features

Java IO contains many subclasses of the InputStream , OutputStream , Reader and Writer classes. The reason is, that all of these subclasses are addressing various different purposes. That is why there are so many different classes. The purposes addressed are summarized below:

• File Access
• Network Access
• Internal Memory Buffer Access
• Inter-Thread Communication (Pipes)
• Buffering
• Filtering
• Parsing
• Reading and Writing Text (Readers / Writers)
• Reading and Writing Primitive Data (long, int etc.)
• Reading and Writing Objects

These purposes are nice to know about when reading through the Java IO classes. They make it somewhat easier to understand what the classes are targeting.

Java IO Class Overview Table

Having discussed sources, destinations, input, output and the various IO purposes targeted by the Java IO classes, here is a table listing most (if not all) Java IO classes divided by input, output, being byte based or character based, and any more specific purpose they may be addressing, like buffering, parsing etc.

Byte Based		Character Based
Input	Output	Input	Output
Basic	InputStream	OutputStream	Reader InputStreamReader	Writer OutputStreamWriter
Arrays	ByteArrayInputStream	ByteArrayOutputStream	CharArrayReader	CharArrayWriter
Files	FileInputStream RandomAccessFile	FileOutputStream RandomAccessFile	FileReader	FileWriter
Pipes	PipedInputStream	PipedOutputStream	PipedReader	PipedWriter
Buffering	BufferedInputStream	BufferedOutputStream	BufferedReader	BufferedWriter
Filtering	FilterInputStream	FilterOutputStream	FilterReader	FilterWriter
Parsing	PushbackInputStream StreamTokenizer	PushbackReader LineNumberReader
Strings	StringReader	StringWriter
Data	DataInputStream	DataOutputStream
Data — Formatted	PrintStream	PrintWriter
Objects	ObjectInputStream	ObjectOutputStream
Utilities	SequenceInputStream

Источник

Потоки ввода-вывода. Работа с файлами

Отличительной чертой многих языков программирования является работа с файлами и потоками. В Java основной функционал работы с потоками сосредоточен в классах из пакета java.io .

Ключевым понятием здесь является понятие потока . Хотя понятие «поток» в программировании довольно перегружено и может обозначать множество различных концепций. В данном случае применительно к работе с файлами и вводом-выводом мы будем говорить о потоке (stream), как об абстракции, которая используется для чтения или записи информации (файлов, сокетов, текста консоли и т.д.).

Поток связан с реальным физическим устройством с помощью системы ввода-вывода Java. У нас может быть определен поток, который связан с файлом и через который мы можем вести чтение или запись файла. Это также может быть поток, связанный с сетевым сокетом, с помощью которого можно получить или отправить данные в сети. Все эти задачи: чтение и запись различных файлов, обмен информацией по сети, ввод-ввывод в консоли мы будем решать в Java с помощью потоков.

Объект, из которого можно считать данные, называется потоком ввода , а объект, в который можно записывать данные, — потоком вывода . Например, если надо считать содержание файла, то применяется поток ввода, а если надо записать в файл — то поток вывода.

В основе всех классов, управляющих потоками байтов, находятся два абстрактных класса: InputStream (представляющий потоки ввода) и OutputStream (представляющий потоки вывода)

Но поскольку работать с байтами не очень удобно, то для работы с потоками символов были добавлены абстрактные классы Reader (для чтения потоков символов) и Writer (для записи потоков символов).

Все остальные классы, работающие с потоками, являются наследниками этих абстрактных классов. Основные классы потоков:

Потоки байтов

Класс InputStream

Класс InputStream является базовым для всех классов, управляющих байтовыми потоками ввода. Рассмотрим его основные методы:

• int available() : возвращает количество байтов, доступных для чтения в потоке
• void close() : закрывает поток
• int read() : возвращает целочисленное представление следующего байта в потоке. Когда в потоке не останется доступных для чтения байтов, данный метод возвратит число -1
• int read(byte[] buffer) : считывает байты из потока в массив buffer. После чтения возвращает число считанных байтов. Если ни одного байта не было считано, то возвращается число -1
• int read(byte[] buffer, int offset, int length) : считывает некоторое количество байтов, равное length, из потока в массив buffer. При этом считанные байты помещаются в массиве, начиная со смещения offset, то есть с элемента buffer[offset] . Метод возвращает число успешно прочитанных байтов.
• long skip(long number) : пропускает в потоке при чтении некоторое количество байт, которое равно number

Класс OutputStream

Класс OutputStream является базовым классом для всех классов, которые работают с бинарными потоками записи. Свою функциональность он реализует через следующие методы:

• void close() : закрывает поток
• void flush() : очищает буфер вывода, записывая все его содержимое
• void write(int b) : записывает в выходной поток один байт, который представлен целочисленным параметром b
• void write(byte[] buffer) : записывает в выходной поток массив байтов buffer.
• void write(byte[] buffer, int offset, int length) : записывает в выходной поток некоторое число байтов, равное length , из массива buffer , начиная со смещения offset , то есть с элемента buffer[offset] .

Абстрактные классы Reader и Writer

Абстрактный класс Reader предоставляет функционал для чтения текстовой информации. Рассмотрим его основные методы:

• absract void close() : закрывает поток ввода
• int read() : возвращает целочисленное представление следующего символа в потоке. Если таких символов нет, и достигнут конец файла, то возвращается число -1
• int read(char[] buffer) : считывает в массив buffer из потока символы, количество которых равно длине массива buffer. Возвращает количество успешно считанных символов. При достижении конца файла возвращает -1
• int read(CharBuffer buffer) : считывает в объект CharBuffer из потока символы. Возвращает количество успешно считанных символов. При достижении конца файла возвращает -1
• absract int read(char[] buffer, int offset, int count) : считывает в массив buffer, начиная со смещения offset, из потока символы, количество которых равно count
• long skip(long count) : пропускает количество символов, равное count. Возвращает число успешно пропущенных символов

Класс Writer определяет функционал для всех символьных потоков вывода. Его основные методы:

• Writer append(char c) : добавляет в конец выходного потока символ c. Возвращает объект Writer
• Writer append(CharSequence chars) : добавляет в конец выходного потока набор символов chars. Возвращает объект Writer
• abstract void close() : закрывает поток
• abstract void flush() : очищает буферы потока
• void write(int c) : записывает в поток один символ, который имеет целочисленное представление
• void write(char[] buffer) : записывает в поток массив символов
• absract void write(char[] buffer, int off, int len) : записывает в поток только несколько символов из массива buffer. Причем количество символов равно len, а отбор символов из массива начинается с индекса off
• void write(String str) : записывает в поток строку
• void write(String str, int off, int len) : записывает в поток из строки некоторое количество символов, которое равно len, причем отбор символов из строки начинается с индекса off

Функционал, описанный классами Reader и Writer, наследуется непосредственно классами символьных потоков, в частности классами FileReader и FileWriter соответственно, предназначенными для работы с текстовыми файлами.

Теперь рассмотрим конкретные классы потоков.

Источник