iostat 总IO怎么计算的

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killads 2024-12-27 22:03:25

文章标签 iostat 总IO怎么计算的 java System 输出流 文章分类 iOS 移动开发

1、流概述

1.概念

流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流，流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。

2.分类

按处理数据类型的不同，分为字节流和字符流
按数据流向的不同，分为输入流和输出流。(入和出是相对于内存来讲的)
按功能不同，分为节点流和处理流
节点流：直接操作数据源
处理流：对其他流进行处理

3. 抽象类定义

iostat 总IO怎么计算的_iostat 总IO怎么计算的

3.1 InputStream

InputStream的继承关系：蓝色为节点流，黑色为处理流（小红旗重点）

iostat 总IO怎么计算的_java_02

【常用方法】

方法：

void close() 关闭此输入流并释放与该流关联的所有资源

abstract int read（）从数据流读取下一个数据字节

int read(byte[] b) 从输入流中读取一定数量的字节并缓存在缓冲区

数组b

int read (byte[] b,int off,int len) j将输入流中最多len个数据字节读入字节数组

3.2 OutputStream

OutputStream的继承关系：蓝色为节点流，黑色为处理流(小红旗重点)

iostat 总IO怎么计算的_输出流_03

【常用方法】

方法：

void colse() 关闭此输出流并释放与此流相关的所有资源

void finsh() 刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节

void write(byte[] b) 将b.length个字节从指定的字节数组写入此输出流

void write(byte[]b,int,off,int len) 将指定字节数组中从偏移量off开始的len个字节写入此输出流

abstract voidwrite(int b) 将指定发字节写入此输出流

3.3 Reader

Reader的继承关系：蓝色为节点流，黑色为处理流(小红旗重点)

iostat 总IO怎么计算的_iostat 总IO怎么计算的_04

abstract void close() 关闭该流

int read() 读取单个字符

int read(char[] c) 将字符读入数组

abstract int read（char[] c ,int off,int len) 将字符读入数组的一部分

3.4 Writer

iostat 总IO怎么计算的_输出流_05

常用方法：

void write(int c) 写入单个字符

void write(char[] c) 写入该数组

abstract int write（char[] c ,int off,int len) 写入字符数组的某一部分

void write(String str) 写入字符串

abstract int write（String str ,int off,int len) 写入字符数组的某一部分

Writer append(char c) 将指定字符添加到weiter

abstract void flush（）刷新该流的缓冲

abstract void close（）关闭此流，但要先刷新

2、文件流

文件输入流 FileInputStream(字节流） FileRader (字符流）

文件输出流 FileoutStream（字节流） FileWriter （字符流）

2.1 FilenputStream（输入字节流）

import java.io.FileInputStream;
 import java.io.FileNotFoundException;
 import java.io.IOException;/* I : Input 输入,指向内存中导入数据
  * O : Output 输出,指从内存中写出数据
  * 流是对数据传输的总称,也就是两台设备之间进行数据传输,称为流,
  * 根据流传输的特性,抽象为各个类
  * FileInputStream : 字节输入流
  */
 public class IO_01_FilelnputStream_01 {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
     // 文件要读取,必须先找到这个文件
             // 怎么找到 : 1 绝对定位 2 相对定位
             // 绝对定位 : 以当前文件系统的根目录为基准
             // 相对路径 : 以当前文件所在目录为标准 ./ , ../ , ../../ , ../../../
             // 注意 !!! eclipse中,相对目录 是当前项目下 ./
     FileInputStream fis = new FileInputStream("D://a.java");
     // 读取 : 默认一次读取一个字节,并且返回值是下一个字节的值,到达文件末尾,返回-1
     //循环读取
     int temp = -1;
     while ((temp =fis.read())!=-1) {
         System.out.print((char)temp);
         
     }
 }
 }

2.2 FileReader（输入字符流）

import java.io.FileReader;
/*FileRader : 一次读取一个字符,可以解决乱码问题,一般纯文本文件使用FileRader
  * 
  * 像压缩包,图片,视频等 还是会使用字节流,字符流会出现问题
  */
 public class IO_04_FileRader_01 {
     public static void main(String[] args) {
         try (FileReader fr = new FileReader("D://a.java");) {
             int temp = -1;
             while ((temp = fr.read())!=-1){
                 System.out.print((char)temp);
             }
             }catch (Exception e) {
                 e.printStackTrace();
     }}
 }

2.3 FileOutputStream（字节输出流）

import java.io.FileNotFoundException;
 import java.io.FileOutputStream;
 import java.io.IOException;/*FileOutputStream : 字节输出流.需要指定输出的文件路径
 *如果找不到该文件,会自动创建
 *write(): 写出
 *flush():刷缓存
 *构造方法 : 
 *         FileOutputStream(String) : 传入文件地址,默认覆盖写入 *             覆盖写入就是先把文件中内容清空,再写入
 *          FileOutputStream(String,boolean) : boolean类型为true就是追加写入,false就是覆盖写入
  */
 public class IO_06_FileOutputStream{
     public static void main(String[] args) throws IOException {
         // 覆盖写入,创建对象的时候会自动把源文件中内容清空
         FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D://b.java");
         // 追加写入
                 // FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D://b.java",true);
                 fos.write(97);
                 // 想写出字符串,需要转换为字节数组
                 String string = "你好吗";
                 byte[] bytes = string.getBytes();
                 fos.write(bytes);
                 // 刷缓存
                 fos.flush();
                 // 关闭资源
                 fos.close();
             }
     }

2.4 FileWriter（字符输出流）

import java.io.FileReader;
 import java.io.FileWriter; //  字符输出流
 public class IO_07_FileWriter {
     public static void main(String[] args) {
         try (FileWriter fw = new FileWriter("D://b.java");) {
             fw.write("大家好");
             char[] chars = { 'a', 'b', 'c', 'd' };
             fw.write(chars);
             fw.flush();
         } catch (Exception e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
 }

3、缓冲流

文件输入流

BufferedInputStream(字节缓冲流） BufferedReader（字符缓冲流）

文件输出流

bufferedOutputStream(字节缓冲流） BufferedWriter（字符缓冲流）

【特点】

主要是为了提高效率而存在的，减少物理读取次数
提供readLine()、newLine()这样的便捷的方法（针对缓冲字符流）
在读取和写入时，会有缓存部分，调用flush为刷新缓存，将内存数据写入到磁盘

3.1 BufferefdReader

import java.io.BufferedReader;
 import java.io.FileReader;public class IO_08_BufferedReader {
     public static void main(String[] args) {
         try (
                 FileReader fr = new FileReader("D:/a.java");
                 BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
                 ){
             String temp = null;
             // readLine : 读取下一行的数据,返回值就是读到的数据.如果到达文件默认,返回null
             while( (temp=br.readLine()) != null ){
                 System.out.println(temp);
             }
         } catch (Exception e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
 }

3.2 BufferedWriter

import java.io.BufferedWriter;
 import java.io.FileWriter;public class IO_09_BufferedWriter {
     public static void main(String[] args) {        try (
                 FileWriter fw = new FileWriter("./src/IO/c.text");
                 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
                 ){
             bw.write("大家好");
             // 换行
             bw.newLine();
             bw.write("我们很好");
             // 刷缓存
             bw.flush();
         } catch (Exception e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }
 }

4、转换流

InputStreamReader（输入流）

OutputSteamWriter（输出流）
特点：

转换流是指将字节流向字符流的转换，主要有InputStreamReader和OutputStreamWriter
InputStreamReader主要是将字节流输入流转换成字符输入流
OutputStreamWriter主要是将字节流输出流转换成字符输出流

4.1 InputStreamReader

import java.io.BufferedReader;
 import java.io.FileInputStream;
 import java.io.FileNotFoundException;
 import java.io.InputStreamReader;//字节流 转换为 字符流
public class IO_10_InputStreamReader {
     public static void main(String[] args) {
         try (
         // 得到字节流
         FileInputStream fis = file("D:/a.java");
                 // 转换为字符流
                 InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);
                 // 使用缓冲流
                 BufferedReader br = new BufferedReader(isr);) {            String temp = null;
             while ((temp = br.readLine()) != null) {
                 System.out.println(temp);
             }        } catch (Exception e) {
             e.printStackTrace();
         }
     }    // 传递一个文件路径,返回该文件的输入流对象
     public static FileInputStream file(String filePath)
             throws FileNotFoundException {
         return new FileInputStream(filePath);
     }
 }

4.2 InputStreaWriter

5、打印流

特点：

打印流是输出最方便的类
包含字节打印流PrintStream，字符打印流PrintWriter
PrintStream是OutputStream的子类，把一个输出流的实例传递到打印流之后，可以更加方便地输出内容，相当于把输出流重新包装一下

PrintStream类的print()方法被重载很多次print(int i)、print(boolean b)、print(char

【标准输入/输出】

Java的标准输入/输出分别通过System.in和System.out来代表，在默认的情况下分别代表键盘和显示器，当程序通过System.in来获得输入时，实际上是通过键盘获得输入。当程序通过System.out执行输出时，程序总是输出到屏幕。

在System类中提供了三个重定向标准输入\输出方法

1、static void setErr(PrintStream err)重定向“标准”错误输出流

2、static void setln(lnputStream in)重定向“标准”输入流

3、static voidsetOut(PrintStream out)重定向“标准”输出流

import java.io.FileNotFoundException;
 import java.io.FileOutputStream;
 import java.io.PrintStream;public class IO_11_PrintStream {
     public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
         System.out.println(1);
         PrintStream ps = System.out;
         ps.println("xxx");
         // 标准输出,默认打印到控制台
         // 设置默认打印位置
         // 创建字节输出流
         FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:/log.txt");
         // 封装为打印流
         PrintStream ps1 = new PrintStream(fos);
         // 设置到System中
         System.setOut(ps1);
         System.out.println("==================");
         System.out.println("m1开始执行");
         m1();
         System.out.println("m1执行结束");
     }
     public static void m1(){
         System.out.println("m1 method execute!!!");
     }
 }

6、数据流

为了方便地操作Java语言的基本数据类型和String的数据，可以使用数据流。
数据流有两个类：(用于读取和写出基本数据类型、String类的数据）

DataInputStream 和 DataOutputStream
分别“套接”在 InputStream 和 OutputStream 子类的流上

DataInputStream中的方法

boolean readBoolean()  
char readChar()  
double readDouble()  
long readLong()
String readUTF()
byte readByte()  
float readFloat()  
short readShort()  
int readInt()
void readFully(byte[] b)
 import java.io.DataOutputStream;
 import java.io.FileInputStream;
 import java.io.FileOutputStream;
 import java.io.IOException;public class IO_12_DataOutputStream {
     public static void main(String[] args) throws IOException {
         // Reader 和 Writer 为了解决方便国际化,面对不同的语言的编码,屏蔽了因为语言不同,产生的乱码问题
         // 而 data数据流为了不同的平台数据读取的一致性,
         // 如Unix,Windows,linux等操作系统对数据的不同处理和保存方式,可以通过data数据流解决
         // 为了弥补这些差一些,java平台提供了这两个轻量化的方法
         DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream(
                 "./src/IO/c.text"));
         byte b = 10;
         short s = 12;
         char c = 'a';
         int i = 11;
         dos.writeByte(b);
         dos.writeShort(s);
         dos.writeChar(c);
         dos.writeUTF("哈哈哈哈");
         dos.writeInt(i);        dos.flush();
         dos.close();
     }
 }
   import java.io.DataInputStream;
 import java.io.File;
 import java.io.FileInputStream;
 import java.io.IOException;public class IO_13_DataInputStream {
     public static void main(String[] args) throws IOException {
         DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream(
                 ".\\src/IO/c.text"));
         // 读写顺序一致
         System.out.println(dis.readByte());
         System.out.println(dis.readShort());
         System.out.println(dis.readChar());
         System.out.println(dis.readUTF());
         System.out.println(dis.readInt());    }
 }

7、File类

7.1File类特点

java.io.File类：文件和文件目录路径的抽象表示形式，与平台无关
File 能新建、删除、重命名文件和目录，但 File 不能访问文件内容本身。

如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流。

3.想要在Java程序中表示一个真实存在的文件或目录，那么必须有一个File对象，但是Java程序中的一个File对象，可能没有一个真实存在的文件或目录。

4.File对象可以作为参数传递给流的构造器

7.2 File类构造方法

路径中的每级目录之间用一个路径分隔符隔开。
路径分隔符和系统有关：

windows和DOS系统默认使用“\”来表示
UNIX和URL使用“/”来表示

Java程序支持跨平台运行，因此路径分隔符要慎用。
为了解决这个隐患，File类提供了一个常量：public static final String separator。根据操作系统，动态的提供分隔符

7.3 File使用

路径中的每级目录之间用一个路径分隔符隔开。
路径分隔符和系统有关：

windows和DOS系统默认使用“\”来表示
UNIX和URL使用“/”来表示

Java程序支持跨平台运行，因此路径分隔符要慎用。
为了解决这个隐患，File类提供了一个常量：public static final String separator。根据操作系统，动态的提供分隔符

7.4 File类常用方法

public String getAbsolutePath()：获取绝对路径
public String getPath() ：获取路径
public String getName() ：获取名称
public String getParent()：获取上层文件目录路径。若无，返回null
public long length() ：获取文件长度（即：字节数）。不能获取目录的长度。
public long lastModified() ：获取最后一次的修改时间，毫秒值
public String[] list() ：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的名称数组
public File[] listFiles() ：获取指定目录下的所有文件或者文件目录的File数组

重命名功能：

public boolean renameTo(File dest):把文件重命名为指定的文件路径

判断功能：

public boolean isDirectory()：判断是否是文件目录
public boolean isFile() ：判断是否是文件
public boolean exists() ：判断是否存在
public boolean canRead() ：判断是否可读
public boolean canWrite() ：判断是否可写
public boolean isHidden() ：判断是否隐藏

创建删除功能：

public boolean createNewFile() ：创建文件。若文件存在，则不创建，返回false
public boolean mkdir() ：创建文件目录。如果此文件目录存在，就不创建了。如果此文件目录的上层目录不存在，也不创建。
public boolean mkdirs() ：创建文件目录。如果上层文件目录不存在，一并创建

注意事项：如果你创建文件或者文件目录没有写盘符路径，那么，默认在项目路径下。

public boolean delete()：删除文件或者文件夹

删除注意事项：

Java中的删除不走回收站。

要删除一个文件目录，请注意该文件目录内不能包含文件或者文件目录

import java.io.File;
 import java.io.IOException; //文件操作
 public class File_01 {
     public static void main(String[] args) throws IOException {
         // 创建文件对象
         File f1 = new File("D:\\workspace\\w");
         // 获取全路径
         System.out.println(f1.getAbsolutePath());
         // 获取文件名 / 文件夹名,包括后缀
         System.out.println(f1.getName());
         // 判断是否存在
         System.out.println(f1.exists());
         // 判断是否是文件
         System.out.println(f1.isFile());
         // 判断是否是目录
         System.out.println(f1.isDirectory());
         // 上级路径
         System.out.println(f1.getParent());
         // 上级对象
         System.out.println(f1.getParentFile());        // 获取所有子文件对象
         File[] subFiles = f1.listFiles();
         for (File file : subFiles) {
             System.out.println(file.getAbsolutePath());
         }        // !!!删除 示例数据即可,要么删了就找不回来了
         File f2 = new File("D:/a.java");
         // 判断是否存在
         System.out.println(f2.exists());
         // 新建文件,不能新建文件夹,如果有就不创建,创建返回true,不创建返回false
         System.out.println(f2.createNewFile());
         // 删除成功返回true,否则返回false
         System.out.println(f2.delete());        // 文件夹创建和删除
         File f3 = new File("D:/com/zrz/");
         System.out.println(f3.exists());
         // 只能创建zrz 不能创建com,
         // f3.mkdir();
         // 递归创建整个目录
         f3.mkdirs();
         // 删除,只会删除zrz文件夹,因为f3是zrz的文件夹对象,所以不会删除com
         f3.delete();    }
 }
   import java.io.BufferedInputStream;
 import java.io.BufferedOutputStream;
 import java.io.BufferedReader;
 import java.io.File;
 import java.io.FileInputStream;
 import java.io.FileOutputStream;
 import java.io.FileReader;
 import java.io.PrintStream;/**
  * 递归复制
  * 1 单个文件复制
  * 2 递归获取所有文件
  * 3 整合
  */
 public class File_02 {    public static void main(String[] args) {
         File f = new File("D:\\javawork\\Outer");
         checkMunu(f);
         System.out.println("复制完成");
     }    public static void checkMunu(File f) {
         if (f.isFile()) {
             // 原文件路径
             String filePath = f.getAbsolutePath();
             // 目标路径,把D盘的这个文件,复制到E盘
             // 注意 !!!!   原目录 和 目标目录 不能一致,否则 如果是覆盖写入 所有数据就清空了
             // 如果是追加写入,导致全是重复数据,因为写一行,读一行,导致永远读不完
             String newFilePath = "E"+filePath.substring(1);
             
             // 判断目标路径中,是否有对应的文件夹
             File file = new File(newFilePath).getParentFile();
             // 不存在就创建
             if (!file.exists()) {
                 file.mkdirs();
             }
             // 复制
             try (FileInputStream fis = new FileInputStream(filePath);
                     BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
                     FileOutputStream fos = new FileOutputStream(newFilePath);
                     BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
                     ) {
                 byte[] bytes = new byte[1024000];
                 int temp = -1;
                 while( (temp = bis.read(bytes)) != -1 ){
                     bos.write(bytes, 0, temp);
                     
                 }
                 bos.flush();
             } catch (Exception e) {
                 e.printStackTrace();
             }
         
             return;
         }
         // 能到这里 说明是 目录
         // 获取所有子文件
         File[] fs = f.listFiles();
         for (File file : fs) {
             checkMunu(file);
         }
     }
 }

8、对象流

8.1 定义

ObjectInputStream和OjbectOutputSteam

用于存储和读取基本数据类型数据或对象的处理流。它的强大之处就是可以把Java中的对象写入到数据源中，也能把对象从数据源中还原回来。

序列化：用ObjectOutputStream类保存基本类型数据或对象的机制
反序列化：用ObjectInputStream类读取基本类型数据或对象的机制
ObjectOutputStream和ObjectInputStream不能序列化static和transient修

饰的成员变量

8.2 对象的序列化

对象序列化机制允许把内存中的Java对象转换成平台无关的二进制流，从而允许把这种二进制流持久地保存在磁盘上，或通过网络将这种二进制流传输到另一个网络节点。//当其它程序获取了这种二进制流，就可以恢复成原来的Java对象
序列化的好处在于可将任何实现了Serializable接口的对象转化为字节数据，使其在保存和传输时可被还原

序列化是 RMI（Remote Method Invoke – 远程方法调用）过程的参数和返回值都必须实现的机制，而 RMI 是 JavaEE 的基础。因此序列化机制是 JavaEE 平台的基

础
如果需要让某个对象支持序列化机制，则必须让对象所属的类及其属性是可序列化的，为了让某个类是可序列化的，该类必须实现如下两个接口之一。否则，会抛出NotSerializableException异常

Serializable
Externalizable

凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量：

private static final long serialVersionUID;
serialVersionUID用来表明类的不同版本间的兼容性。简言之，其目的是以序列化对象进行版本控制，有关各版本反序列化时是否兼容。
如果类没有显示定义这个静态常量，它的值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。若类的实例变量做了修改，serialVersionUID 可能发生变化。故建议，显式声明。
简单来说，Java的序列化机制是通过在运行时判断类的serialVersionUID来验证版本一致性的。在进行反序列化时，JVM会把传来的字节流中的 serialVersionUID与本地相应实体类的serialVersionUID进行比较，如果相同就认为是一致的，可以进行反序列化，否则就会出现序列化版本不一致的异常。(InvalidCastException)

8.3 使用对象流序列化对象

若某个类实现了 Serializable 接口，该类的对象就是可序列化的：

创建一个 ObjectOutputStream
调用 ObjectOutputStream 对象的 writeObject(对象) 方法输出可序列化对象
注意写出一次，操作flush()一次

反序列化

创建一个 ObjectInputStream
调用 readObject() 方法读取流中的对象

强调：如果某个类的属性不是基本数据类型或 String 类型，而是另一个引用类型，那么这个引用类型必须是可序列化的，否则拥有该类型的 Field 的类也不能序列化

import java.io.FileNotFoundException;
 import java.io.FileOutputStream;
 import java.io.IOException;
 import java.io.ObjectOutputStream;/**
  * 序列化 : 对象 --> 硬盘中 进行持久化存储
  * 
  * 反序列化 : 硬盘中对象 --> 堆内存对象
  * 
  * 创建对象 : 
  *         1 new 最常用
  *         2 反射机制 
  *         3 反序列化
  *         4 clone 不用了,被序列化代替
  * 
  * 应用场景 : 
  *         序列化就是将数据转换为二进制流,然后能够进行持久化存储和进行网络传输,
  *         数据 --> 序列化 --> 加密处理 --> 网络传输 --> 解密处理 --> 反序列化 --> 数据
  * 
  */
 public class IO_14_ObjectOutputStream {
     public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {
         User user = new User("张三", 18);
         ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("./src/IO/obj"));
         oos.writeObject(user);
         oos.flush();
         oos.close();
     }
 }
   import java.io.FileInputStream;
 import java.io.FileNotFoundException;
 import java.io.IOException;
 import java.io.ObjectInputStream;public class IO_15_ObjectInputStream {
     public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException {
         // 反序列化
         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("./src/IO/obj"));
         Object obj = ois.readObject();
         User user = (User)obj;
         System.out.println(user.age);
         System.out.println(user);
         user.m1();
         user.m2();
     }
 }

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