Java IO类结构
FileSystem
JDK 里面抽象出了一个 FileSystem 类 来表示文件系统，不同的操作系统通过继承该类实现各自的文件系统，比如 Windows 操作系统则为 WinNTFileSystem，而 Unix 操作系统为 UnixFileSystem. 它们的继承关系如下:
笔者当前处于Windows系统, 所以这里只存在WinNTFileSystem类. 如果当前是Linux系统, 那么就会只存在UnixFileSystem.
WinNTFileSystem 类
我们可以看一下该类的定义:
这里我们可以看到, WinNTFileSystem提供了很多IO操作方法, 其中定义的三个成员属性slash, altSlash, semicolon都在构造方法中所定义了, 并且该类是不允许除 java.io以外的包进行实例化的, 因为该类的访问修饰符为默认.
该类定义的很多方法都是由native关键字所定义的, 最终会调用动态链接库中C实现的Java Native方法.
File 类
File类放置在java.io包下, 相信我们最初学习Java IO流时已经对 File类有所了解了. 我们可以直接在我们自己写的程序中new File也是因为File类的修饰符为public, 并且该类会对WinNTFileSystem类存在一个依赖关系, 如图:
当然, 有依赖关系, File 类中很多方法也会对fs成员属性进行调用, 如图:
可以看到, File类的很多方法也只是对WinNTFileSystem类进行一个包装调用, 归根结底也会调用到我们的native方法中.
FileInputStream && FileOutputStream 类
当然也不是所有文件操作都是调用的WinNTFileSystem类中的方法, FileInputStream 的调用过程如下:
FileOutputStream 的调用如下:
FileSystemProvider 类
上面一系列都在介绍JAVA-BIO的文件流, 当然除了BIO (java.io)还有NIO (java.nio). 而java.nio的实现是sun.nio, 下面笔者将给出案例:
当然了, 这个类的使用也依赖于FileSystemProvider, 如图:
而FileChannel::transferTo是将通道1的数据给予通道2, 该方法也同样是使用native关键字定义的, 如图:
NIO的文件操作在不同的系统的最终实现类也是不一样的，比如Mac的实现类是: sun.nio.fs.UnixNativeDispatcher,而Windows的实现类是sun.nio.fs.WindowsNativeDispatcher。
API 调用文件读取 && 写入
IO
public class FileTester {public static void main(String[] args) throws Exception { // 文件读取FileInputStream fis = new FileInputStream("C:/Windows/win.ini");int len;byte[] myChunk = new byte[1024];ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();while ((len = fis.read(myChunk)) > 0) {byteArrayOutputStream.write(myChunk, 0, len);}System.out.println(byteArrayOutputStream.toString());}}
public class FileTester {public static void main(String[] args) throws Exception { // 文件写入FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("D:/1.txt");fileOutputStream.write("Hi Heihu".getBytes());fileOutputStream.flush();}}
NIO
public class FileTester {public static void main(String[] args) throws Exception {Path p1 = Paths.get("C:/Windows/win.ini");byte[] bytes = Files.readAllBytes(p1);System.out.println(new String(bytes)); // 读取文件内容Path p2 = Paths.get("D:/1.txt");Files.write(p2, "hi heihu577".getBytes()); // 写入文件内容}}
当然还可以通过 buffer 与 channel:
public class FileTester {public static void main(String[] args) throws Exception { // 读取文件FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("C:/Windows/win.ini");FileChannel channel = fileInputStream.getChannel();ByteBuffer allocate = ByteBuffer.allocate(1024);channel.read(allocate);allocate.flip();System.out.println(new String(allocate.array()));}}
public class FileTester {public static void main(String[] args) throws Exception { // 写入文件FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("D:/1.txt");FileChannel channel = fileOutputStream.getChannel();ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);byteBuffer.put("Hi~ Heihu577".getBytes());byteBuffer.flip();channel.write(byteBuffer);}}
Reference
Windows IO 上: https://juejin.cn/post/6844903510882942984
Windows IO 中: https://juejin.cn/post/6844903512413831182
Windows IO 下: https://juejin.cn/post/6844903517816094728
Unix IO 上: https://juejin.cn/post/6844903520047644680
Unix IO 中: https://juejin.cn/post/6844903520458522632
Unix IO 下: https://juejin.cn/post/6844903520500449287
原文始发于微信公众号（Heihu Share）：语言特性 | JAVA IO类结构
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