Java Stream 全面讲解

### Java Stream 全面讲解 #### 一、Java Stream 概述 在Java编程中，Stream（流）是一种处理集合元素的方式，它提供了一种声明式编程风格，使得程序员能够写出更加简洁、易于理解的代码。Java Stream API是Java 8引入的一个重要特性，它改变了我们处理集合的方式。除了Stream之外，Java还提供了丰富的I/O操作，如InputStream和OutputStream等，这些也是处理文件或网络数据的重要方式。 #### 二、Java Stream API 特性 1. **声明式编程**：Stream API允许你表达你想做什么而不是怎么做，这使得代码更易于阅读和维护。 2. **内部迭代**：不同于传统的外部迭代器或for循环，Stream API使用内部迭代来遍历数据。 3. **懒惰求值**：除非明确地执行，否则Stream的操作不会立即执行。这提高了性能，因为你可以组合多个操作并只执行一次。 4. **管道**：多个操作可以链接在一起形成一个管道。每个中间操作都对数据进行转换，而最终操作则产生结果。 #### 三、Java I/O Stream ##### 1. Streams 概念 Stream在Java中指的是信息源与目的地之间的通信路径。这里的“信息源”可以是文件、内存、网络等。Java中主要分为两种流：输入流(Input Stream)和输出流(Output Stream)。 ##### 2. InputStream 类 - **2.1 read 方法** `InputStream`类中的`read`方法用于从指定的输入流读取数据，主要有三种形式： 1. `int read(byte[] b)`：从指定的输入流中读取数据并存储到字节数组b中，返回实际读取的字节数，如果返回值小于数组长度，则表示已经到达流的末尾。 2. `int read()`：从指定的输入流中读取单个字节，返回值为读取的字节值，如果到达流的末尾则返回-1。 3. `int read(byte[] b, int off, int len)`：从指定的输入流中读取len个字节的数据到数组b中，从off位置开始存放，返回实际读取的字节数。 **示例代码**： ```java import java.io.FileInputStream; import java.io.IOException; public class TestIO { public static void main(String[] args) { FileInputStream fis = null; try { fis = new FileInputStream("io.txt"); } catch (FileNotFoundException e) { System.out.println("文件未找到"); } int i; try { i = fis.read(); while (i != -1) { System.out.println((char) i); i = fis.read(); } } catch (IOException e) { System.out.println("IO错误"); } } } ``` - **2.2 skip 方法** `skip(long n)`方法用于将输入流的位置向前移动n个字节，返回实际移动的字节数。当n为负值时，通常无法实现向前移动。 - **2.3 available 方法** `available()`方法返回输入流中可读取的字节数。如果输入流不能确定可读取字节数，该方法返回0。 - **2.4 close 方法** `close()`方法用于关闭输入流。即使Java有垃圾回收机制可以自动关闭资源，但显式关闭可以提高效率。 ##### 3. ByteArrayInputStream `ByteArrayInputStream`是从`InputStream`继承而来的，用于从字节数组中读取数据。 - **创建实例** ```java byte[] buffer = new byte[1024]; fillWithUsefulData(buffer); // 填充数据的方法 InputStream s = new ByteArrayInputStream(buffer); InputStream s1 = new ByteArrayInputStream(buffer, 100, 300); ``` 其中，`ByteArrayInputStream(buffer, 100, 300)`创建了一个从第100个字节开始读取300字节的流。 - **其他方法** `ByteArrayInputStream`的其他方法与`InputStream`相似，例如`read()`、`skip()`等。 ##### 4. FileInputStream `FileInputStream`是从`InputStream`继承而来的，用于从文件中读取数据。 - **创建实例** ```java FileInputStream fis = new FileInputStream("aFileName"); FileDescriptor myFD = fis.getFD(); ``` `getFD()`方法返回文件描述符，可以用于后续操作。 通过以上介绍，我们可以了解到Java Stream及其I/O的基本概念和使用方法。这对于初学者来说是一个很好的起点，可以帮助他们更好地理解和应用Java中的流操作。