详解Java中字符流与字节流的区别

2024-02-17 11:50:48

本文为大家分析了Java中字符流与字节流的区别，供大家参考，具体内容如下

1. 什么是流

Java中的流是对字节序列的抽象，我们可以想象有一个水管，只不过现在流动在水管中的不再是水，而是字节序列。和水流一样，Java中的流也具有一个“流动的方向”，通常可以从中读入一个字节序列的对象被称为输入流；能够向其写入一个字节序列的对象被称为输出流。

2. 字节流

Java中的字节流处理的最基本单位为单个字节，它通常用来处理二进制数据。Java中最基本的两个字节流类是InputStream和OutputStream，它们分别代表了组基本的输入字节流和输出字节流。InputStream类与OutputStream类均为抽象类，我们在实际使用中通常使用Java类库中提供的它们的一系列子类。下面我们以InputStream类为例，来介绍下Java中的字节流。

InputStream类中定义了一个基本的用于从字节流中读取字节的方法read，这个方法的定义如下：

public abstract int read() throws IOException;
这是一个抽象方法，也就是说任何派生自InputStream的输入字节流类都需要实现这一方法，这一方法的功能是从字节流中读取一个字节，若到了末尾则返回-1，否则返回读入的字节。关于这个方法我们需要注意的是，它会一直阻塞知道返回一个读取到的字节或是-1。另外，字节流在默认情况下是不支持缓存的，这意味着每调用一次read方法都会请求操作系统来读取一个字节，这往往会伴随着一次磁盘IO，因此效率会比较低。有的小伙伴可能认为InputStream类中read的以字节数组为参数的重载方法，能够一次读入多个字节而不用频繁的进行磁盘IO。那么究竟是不是这样呢？我们来看一下这个方法的源码：

public int read(byte b[]) throws IOException {
  return read(b, 0, b.length);
}

它调用了另一个版本的read重载方法，那我们就接着往下追：

  public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
    if (b == null) {
      throw new NullPointerException();
    } else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) {
      throw new IndexOutOfBoundsException();
    } else if (len == 0) {
      return 0;
    }

    int c = read();
    if (c == -1) {
      return -1;
    }
    b[off] = (byte)c;

    int i = 1;
    try {
      for (; i < len ; i++) {
        c = read();
        if (c == -1) {
          break;
        }
        b[off + i] = (byte)c;
      }
    } catch (IOException ee) {
    }
    return i;
  }

从以上的代码我们可以看到，实际上read(byte[])方法内部也是通过循环调用read()方法来实现“一次”读入一个字节数组的，因此本质来说这个方法也未使用内存缓冲区。要使用内存缓冲区以提高读取的效率，我们应该使用BufferedInputStream。

3. 字符流

Java中的字符流处理的最基本的单元是Unicode码元（大小2字节），它通常用来处理文本数据。所谓Unicode码元，也就是一个Unicode代码单元，范围是0x0000~0xFFFF。在以上范围内的每个数字都与一个字符相对应，Java中的String类型默认就把字符以Unicode规则编码而后存储在内存中。然而与存储在内存中不同，存储在磁盘上的数据通常有着各种各样的编码方式。使用不同的编码方式，相同的字符会有不同的二进制表示。实际上字符流是这样工作的：

输出字符流：把要写入文件的字符序列（实际上是Unicode码元序列）转为指定编码方式下的字节序列，然后再写入到文件中；
输入字符流：把要读取的字节序列按指定编码方式解码为相应字符序列（实际上是Unicode码元序列从）从而可以存在内存中。
我们通过一个demo来加深对这一过程的理解，示例代码如下：

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class FileWriterDemo {
  public static void main(String[] args) {
    FileWriter fileWriter = null;
    try {
      try {
        fileWriter = new FileWriter("demo.txt");
        fileWriter.write("demo");
      } finally {
        fileWriter.close();
      }
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

以上代码中，我们使用FileWriter向demo.txt中写入了“demo”这四个字符，我们用十六进制编辑器WinHex查看下demo.txt的内容：

从上图可以看出，我们写入的“demo”被编码为了“64 65 6D 6F”，但是我们并没有在上面的代码中显式指定编码方式，实际上，在我们没有指定时使用的是操作系统的默认字符编码方式来对我们要写入的字符进行编码。

由于字符流在输出前实际上是要完成Unicode码元序列到相应编码方式的字节序列的转换，所以它会使用内存缓冲区来存放转换后得到的字节序列，等待都转换完毕再一同写入磁盘文件中。

4. 字符流与字节流的区别

经过以上的描述，我们可以知道字节流与字符流之间主要的区别体现在以下几个方面：

字节流操作的基本单元为字节；字符流操作的基本单元为Unicode码元。
字节流默认不使用缓冲区；字符流使用缓冲区。
字节流通常用于处理二进制数据，实际上它可以处理任意类型的数据，但它不支持直接写入或读取Unicode码元；字符流通常处理文本数据，它支持写入及读取Unicode码元。

以上是我对Java中字符流与字节流的一些认识，如有叙述不清晰或是不准确的地方希望大家可以指正，谢谢大家。

java从输入流中获取数据并返回字节数组示例

复制代码代码如下: import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.InputStream;//从输入流中获取数据并以字节数组返回public class StreamTool { /** * 从输入流获取数据 * @param inputStream * @return * @throws Exception */ public static byte[] readInputStrea
Java 将文件转为字节数组知识总结及实例详解

Java将文件转为字节数组关键字:文件,文件流,字节流,字节数组,二进制摘要:最近工作中碰到的需求是,利用http传输二进制数据到服务器对应接口,需要传输userId, file(加密后)等一系列混合后的二进制数据.本文旨在记录自己在使用Java将文件转为字节数组的一些知识理解与汇总. FileInputStream 利用FileInputStream读取文件 FileInputStream是InputStream的子类,用于从文件中读取信息,构造器接收一个File类型或表示文件路径的Str
Java实现字节数B转化为KB、MB、GB的方法示例【测试可用】

本文实例讲述了Java实现字节数B转化为KB.MB.GB的方法.分享给大家供大家参考,具体如下: 在文件处理的系统中,很容易就能通过一些系统自带的方法取出其大小,问题是这个大小往往只是一个字节数B. 如果要把这个字节数转化为KB.MB.GB的最终呈现给用户,则涉及到整除与取余的算术运算. 方法如下: public static String getPrintSize(long size) { //如果字节数少于1024,则直接以B为单位,否则先除于1024,后3位因太少无意义 if (size
Java整型数与网络字节序byte[]数组转换关系详解

本文实例讲述了Java整型数与网络字节序byte[]数组转换关系.分享给大家供大家参考,具体如下: 工作项目需要在java和c/c++之间进行socket通信,socket通信是以字节流或者字节包进行的,socket发送方须将数据转换为字节流或者字节包,而接收方则将字节流和字节包再转换回相应的数据类型.如果发送方和接收方都是同种语言,则一般只涉及到字节序的调整.而对于java和c/c++的通信,则情况就要复杂一些,主要是因为java中没有unsigned类型,并且java和c在某些数据类型上的长
java按字节截取带有汉字的字符串的解法(推荐)

由于接口使用的oracle字段长度为固定字节数,然后传进来的字符串估计比数据库字段的总字节数要大,那么截取小于数据库字节数的字符串. 自己参考网上的例子,整了个递归调用就可以了,因为截取的字符字节长度必须小与数据库的字节长度,即如果最后一个字符为汉字,那么只能去掉往前截取. /** * 判断传进来的字符串,是否 * 大于指定的字节,如果大于递归调用 * 直到小于指定字节数 ,一定要指定字符编码,因为各个系统字符编码都不一样,字节数也不一样 * @param s * 原始字符串 * @param
计算一个Java对象占用字节数的方法

本文实例讲述了如何计算(或者说,估算)一个Java对象占用的内存数量的方法.分享给大家供大家参考.具体分析如下: 通常,我们谈论的堆内存使用的前提是以"一般情况"为背景的.不包括下面两种情形: 某些情况下,JVM根本就没有把Object放入堆中.例如:原则上讲,一个小的thread-local对象存在于栈中,而不是在堆中. 被Object占用内存的大小依赖于Object的当前状态.例如:Object的同步锁是否生效,或者,Object是否正在被回收. 我们先来看看在堆中单个的Obj
C/C++与Java各数据类型所占字节数的详细比较

C/C++的数据类型: 一,整型 Turbo C: [signed] int 2Byte//有符号数,-32768~32767 unsigned int 2Byte //无符号数,只能表示整数0~65535 [signed] short [int] 2Byte unsigned short [int] 2 Byte long [int] 4 Byte unsigned long [int] 4 Byte Visual C++ 6.0: [signed] int 4Byte unsig
Java 字节数组类型(byte[])与int类型互转方法

代码如下: public class CommonUtils { //高位在前,低位在后 public static byte[] int2bytes(int num){ byte[] result = new byte[4]; result[0] = (byte)((num >>> 24) & 0xff);//说明一 result[1] = (byte)((num >>> 16)& 0xff ); result[2] = (byte)((num >
详解Java中ByteArray字节数组的输入输出流的用法

ByteArrayInputStream 介绍 ByteArrayInputStream 是字节数组输入流.它继承于InputStream. 它包含一个内部缓冲区,该缓冲区包含从流中读取的字节:通俗点说,它的内部缓冲区就是一个字节数组,而ByteArrayInputStream本质就是通过字节数组来实现的. 我们都知道,InputStream通过read()向外提供接口,供它们来读取字节数据:而ByteArrayInputStream 的内部额外的定义了一个计数器,它被用来跟踪 read() 方
详解Java中字符流与字节流的区别

本文为大家分析了Java中字符流与字节流的区别,供大家参考,具体内容如下 1. 什么是流 Java中的流是对字节序列的抽象,我们可以想象有一个水管,只不过现在流动在水管中的不再是水,而是字节序列.和水流一样,Java中的流也具有一个"流动的方向",通常可以从中读入一个字节序列的对象被称为输入流:能够向其写入一个字节序列的对象被称为输出流. 2. 字节流 Java中的字节流处理的最基本单位为单个字节,它通常用来处理二进制数据.Java中最基本的两个字节流类是InputStream和Out
一文详解Java中Stream流的使用

目录简介操作1:创建流操作2:中间操作筛选(过滤).去重映射排序消费操作3:终止操作匹配.最值.个数收集规约简介说明本文用实例介绍stream的使用. JDK8新增了Stream(流操作) 处理集合的数据,可执行查找.过滤和映射数据等操作. 使用Stream API 对集合数据进行操作,就类似于使用 SQL 执行的数据库查询.可以使用 Stream API 来并行执行操作. 简而言之,Stream API 提供了一种高效且易于使用的处理数据的方式. 特点不是数据结构
详解Java中方法next()和nextLine()的区别与易错点

1.基本语法 1.1基本使用方法本篇博客重点nextLine()会读取换行('\r'),但是不会进行输出. Java中Scanner类中的方法next()和nextLine()都是吸取输入台输入的字符,区别: next()不会吸取字符前/后的空格/Tab键,只吸取字符,开始吸取字符(字符前后不算)直到遇到空格/Tab键/回车截止吸取: nextLine()吸取字符前后的空格/Tab键,回车键截止. 输入两行字符串: 我爱学JAVA 我真的很爱爱学JAVA 我真的很爱很爱学JAVA 期望输出结果
详解Java中Comparable和Comparator接口的区别

详解Java中Comparable和Comparator接口的区别本文要来详细分析一下Java中Comparable和Comparator接口的区别,两者都有比较的功能,那么究竟有什么区别呢,感兴趣的Java开发者继续看下去吧. Comparable 简介 Comparable 是排序接口. 若一个类实现了Comparable接口,就意味着"该类支持排序". 即然实现Comparable接口的类支持排序,假设现在存在"实现Comparable接口的类的对象的List列表(
详解Java中的sleep()和wait()的区别

详解Java中的sleep()和wait()的区别对于sleep()方法,我们首先要知道该方法是属于Thread类中的.而wait()方法,则是属于Object类中的. sleep()方法导致了程序暂停执行指定的时间,让出cpu该其他线程,但是他的监控状态依然保持者,当指定的时间到了又会自动恢复运行状态. 在调用sleep()方法的过程中,线程不会释放对象锁. 而当调用wait()方法的时候,线程会放弃对象锁,进入等待此对象的等待锁定池,只有针对此对象调用notify()方法后本线程才进入对象
详解Java中方法重写与重载的区别(面试高频问点)

Java中方法重写与重载的区别重写重载子类方法对父类方法的覆盖同一个类中同名方法的重载(同一类包括从父类继承的方法) 方法名相同且参数个数类型顺序相同参数个数或类型顺序至少满足一点不同只允许访问权限更宽松访问权限任意返回值类型若是基本类型则不允许不同:若是复合类型则在子类与父类间必须至少存在继承关系返回值类型任意 final修饰的父类,子类不能重写,反之可以 final任意静态方法与实例方法不能互相重写任意构造方法不能被重写构造方法可以重载,任意一句话描述清楚:
一文详解Java中的类加载机制

目录一.前言二.类加载的时机 2.1 类加载过程 2.2 什么时候类初始化 2.3 被动引用不会初始化三.类加载的过程 3.1 加载 3.2 验证 3.3 准备 3.4 解析 3.5 初始化四.父类和子类初始化过程中的执行顺序五.类加载器 5.1 类与类加载器 5.2 双亲委派模型 5.3 破坏双亲委派模型六.Java模块化系统一.前言 Java虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存,并对数据进行校验.转换解析和初始化,最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型,这个过程
详解java中的static关键字

Java中的static关键字可以用于修饰变量.方法.代码块和类,还可以与import关键字联合使用,使用的方式不同赋予了static关键字不同的作用,且在开发中使用广泛,这里做一下深入了解. 静态资源(静态变量与静态方法) 被static关键字修饰的变量和方法统一属于类的静态资源,是类实例之间共享的.被static关键字修饰的变量.方法属于类变量.类方法,可以通过[类名.变量名].[类名.方法名]直接引用,而不需要派生一个类实例出来. 静态资源分类存放的好处 JDK把不同的静态资源放在了不同的
详解Java 中的 AutoCloseable 接口

一.前言最近用到了 JDK 7 中的新特性 try-with-resources 语法,感觉到代码相对简洁了很多,于是花了点时间详细学习了下,下面分享给大家我的学习成果. 二.简单了解并使用 try-with-resources语法比较容易使用,一般随便搜索看下示例代码就能用起来了.JDK 对这个语法的支持是为了更好的管理资源,准确说是资源的释放. 当一个资源类实现了该接口close方法,在使用try-with-resources语法创建的资源抛出异常后,JVM会自动调用close 方法进行资
详解Java中的流程控制

1.分支结构的概念当需要进行条件判断并做出选择时,使用分支结构 2.if分支结构格式: if(条件表达式){ 语句块; } package com.lagou.Day04; import java.util.Scanner; /** * 编程使用if分支结构模拟网吧上网的过程 */ public class Demo01 { public static void main(String[] args) { //1.提示用户输入年龄信息并使用变量记录 System.out.println("请

详解Java中字符流与字节流的区别

相关推荐

随机推荐