Java IO类之FilterOutputStream的研究与应用

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前言

Java是被广泛使用的一种面向对象的编程语言，它具有跨平台、高效、安全等优势，深受开发者和企业的喜爱。在Java中，输出流是一种用于向目标输出设备或文件写入数据的数据流。Java提供了许多不同类型的输出流，其中包括FilterOutputStream类。本文将对Java中的FilterOutputStream类进行详细介绍。

摘要

本文将介绍Java中的FilterOutputStream类。首先，我们会对该类进行简介，然后对其源代码进行解析，接着会介绍FilterOutputStream类的应用场景案例和其优缺点分析，最后，我们会详细介绍FilterOutputStream类的方法和提供测试用例。

FilterOutputStream类

简介

FilterOutputStream是一种输出流的修饰器类，它将数据写入到输出流中，并对数据进行过滤或修改。FilterOutputStream类继承了OutputStream类，因此它也拥有OutputStream类的所有方法，并且添加了一些自己的方法。FilterOutputStream类中最重要的方法是write()方法，该方法将数据写入到输出流中。

FilterOutputStream类使用了装饰器设计模式，这种设计模式提供了一种灵活的方式来修改和扩展类的功能。通过FilterOutputStream类，我们可以对输出流进行一些额外的操作，例如压缩数据、加密数据等。

构造函数

FilterOutputStream类的构造函数如下：

public FilterOutputStream(OutputStream out)

该构造函数接受一个OutputStream类型的参数，并将该参数作为目标输出流。在使用FilterOutputStream类时，我们需要将目标输出流作为参数传递给FilterOutputStream类的构造函数中。

源代码解析

以下是FilterOutputStream类的源代码：

public class FilterOutputStream extends OutputStream {protected OutputStream out;public FilterOutputStream(OutputStream out) {this.out = out;}public void write(int b) throws IOException {out.write(b);}public void write(byte b[]) throws IOException {write(b, 0, b.length);}public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {if ((off | len | (b.length - (len + off)) | (off + len)) < 0) {throw new IndexOutOfBoundsException();}for (int i = 0 ; i < len ; i++) {write(b[off + i]);}}public void flush() throws IOException {out.flush();}public void close() throws IOException {try {flush();} catch (IOException ignored) {}out.close();}
}

如上代码所示，FilterOutputStream类继承了OutputStream类，并重写了write()、flush()和close()方法。其中，write()方法用于将数据写入到输出流中，它调用了目标输出流的write()方法。flush()方法用于刷新输出流，并将缓冲区中的数据写入到目标输出流中，它也调用了目标输出流的flush()方法。close()方法用于关闭输出流，并释放资源，它也调用了目标输出流的close()方法。

应用场景案例

FilterOutputStream类常用于对输出流进行数据过滤或修改。例如，我们可以使用FilterOutputStream类来加密输出流中的数据，或者压缩输出流中的数据。以下是使用FilterOutputStream类对数据进行压缩的示例代码：

    public static void test_2() throws IOException {FileOutputStream fos = new FileOutputStream("testDoc.txt");GZIPOutputStream gzos = new GZIPOutputStream(new BufferedOutputStream(fos));FilterOutputStream fosFilter = new FilterOutputStream(gzos);}

在上述代码中，我们首先创建了一个FileOutputStream类型的输出流，然后将其传递给GZIPOutputStream类的构造函数中，从而创建了一个用于压缩数据的输出流。接着，我们将该压缩输出流又传递给了FilterOutputStream类的构造函数中，从而创建了一个可过滤的输出流。最终，我们可以将数据写入到该可过滤的输出流中，从而实现对数据的压缩。

优缺点分析

FilterOutputStream类的优点是它可以对输出流进行数据过滤或修改，从而提高了代码的灵活性和可扩展性。FilterOutputStream类的缺点是它可能会降低代码的执行效率，因为每次写入数据时都需要进行额外的处理。此外，FilterOutputStream类的使用也需要一定的技巧和经验，否则容易引起一些问题，例如数据丢失或不完整等。

类代码方法介绍

以下是FilterOutputStream类常用的方法：

构造函数

public FilterOutputStream(OutputStream out)

该构造函数接受一个OutputStream类型的参数，并将该参数作为目标输出流。

write()方法

public void write(int b) throws IOException

该方法用于将一个字节写入到输出流中，并调用目标输出流的write()方法。

public void write(byte b[]) throws IOException

该方法用于将一个字节数组写入到输出流中，并调用write(byte b[], int off, int len)方法。

public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException

该方法用于将一个字节数组的一部分写入到输出流中，并调用目标输出流的write()方法。

flush()方法

public void flush() throws IOException

该方法用于刷新输出流，并将缓冲区中的数据写入到目标输出流中，它也调用了目标输出流的flush()方法。

close()方法

public void close() throws IOException

该方法用于关闭输出流，并释放资源，它也调用了目标输出流的close()方法。

测试用例

以下是一个简单的测试用例，用于演示FilterOutputStream类的使用：

package com.example.javase.io.fileProject;import java.io.FileOutputStream;
import java.io.FilterOutputStream;
import java.io.IOException;/*** @author 喵手* @version 1.0* @date 2023/10/20 17:21*/
public class FilterOutputStreamTest {public static void test_1() throws IOException {String str = "Hello, FilterOutputStream!";FileOutputStream fos = new FileOutputStream("testDoc.txt");FilterOutputStream fosFilter = new FilterOutputStream(fos);fosFilter.write(str.getBytes());fosFilter.flush();fosFilter.close();System.out.println("文件内容写入成功！");}public static void main(String[] args) throws IOException {test_1();}
}

在上述测试用例中，我们创建了一个名为output.txt的文件，并将一个字符串写入到该文件中。在写入数据时，我们将FileOutputStream类型的输出流传递给了FilterOutputStream类的构造函数，从而创建了一个可过滤的输出流。最终，我们将数据写入到该可过滤的输出流中，并将其刷新和关闭。

测试结果

根据如上测试用例，给大家看下演示结果，仅供参考：

在这里插入图片描述

测试代码分析

如上测试用例演示了使用Java的FilterOutputStream类将字符串写入文件的过程。

首先在 test_1() 方法中创建一个字符串，然后创建一个 FileOutputStream 文件输出流对象，并指定要创建的文件名为 “testDoc.txt”。接着创建一个 FilterOutputStream 对象，将 FileOutputStream 对象作为参数传入。

然后调用 fosFilter.write(str.getBytes()) 方法将字符串写入文件，注意此处需要将字符串转换为字节数组，因为 write() 方法的参数类型为 byte[]。接着调用 fosFilter.flush() 方法将缓冲区的数据写入文件，并关闭流对象，释放相应资源。

最后在 main() 方法中调用 test_1() 方法，运行程序，就可以将字符串写入指定文件中。

全文小结

本文介绍了Java中的FilterOutputStream类。首先，我们对该类进行了简介，然后对其源代码进行了解析，接着介绍了FilterOutputStream类的应用场景案例和其优缺点分析，最后详细介绍了FilterOutputStream类的方法和提供测试用例。

FilterOutputStream类是一种用于输出流的修饰器类，它可以对输出流进行数据过滤或修改。虽然FilterOutputStream类的使用需要一定的技巧和经验，但它提高了代码的灵活性和可扩展性。在实际开发中，我们可以根据需要选择不同类型的输出流，从而实现更加高效和安全的数据操作。

总结

本文介绍了Java中的FilterOutputStream类，该类是一种用于输出流的修饰器类，可以对输出流进行数据过滤或修改。通过使用FilterOutputStream类，我们可以对输出流进行一些额外的操作，例如压缩数据、加密数据等，从而提高了代码的灵活性和可扩展性。本文详细介绍了FilterOutputStream类的构造函数、源代码、应用场景案例、优缺点分析、常用方法和测试用例。在实际开发中，我们可以根据需要选择不同类型的输出流，从而实现更加高效和安全的数据操作。

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