外部系统集成架构图怎么画外部系统有哪些

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autohost 2024-05-31 09:30:19

文章标签 外部系统集成架构图怎么画 java 数据数据源处理流 文章分类 架构后端开发

1 基本概念和IO入门

对于任何程序设计语言而言，输入输出(Input/Output)系统都是非常核心的功能。程序运行需要数据，数据的获取往往需要跟外部系统进行通信，外部系统可能是文件、数据库、其他程序、网络、IO设备等等。外部系统比较复杂多变，那么我们有必要通过某种手段进行抽象、屏蔽外部的差异，从而实现更加便捷的编程。
输入(Input)指的是：可以让程序从外部系统获得数据(核心含义是“读”，读取外部数据)。常见的应用：
• 读取硬盘上的文件内容到程序。例如：播放器打开一个视频文件、word打开一个doc文件。
• 读取网络上某个位置内容到程序。例如：浏览器中输入网址后，打开该网址对应的网页内容;下载网络上某个网址的文件。
• 读取数据库系统的数据到程序。
• 读取某些硬件系统数据到程序。例如：车载电脑读取雷达扫描信息到程序;温控系统等。
• 输出(Output)指的是：程序输出数据给外部系统从而可以操作外部系统(核心含义是“写”，将数据写出到外部系统)。常见的应用有：
• 将数据写到硬盘中。例如：我们编辑完一个word文档后，将内容写到硬盘上进行保存。
• 将数据写到数据库系统中。例如：我们注册一个网站会员，实际就是后台程序向数据库中写入一条记录。
• 将数据写到某些硬件系统中。例如：导弹系统导航程序将新的路径输出到飞控子系统，飞控子系统根据数据修正飞行路径。

1.1数据源

数据源data source，提供数据的原始媒介。常见的数据源有：数据库、文件、其他程序、内存、网络连接、IO设备。如图10-1所示。
数据源分为：源设备、目标设备。
1. 源设备*：为程序提供数据*，一般对应输入流。
2. 目标设备：程序数据的目的地，一般对应输出流。

1.2流的概念

流是一个抽象、动态的概念，是一连串连续动态的数据集合。
对于输入流而言，数据源就像水箱，流(stream)就像水管中流动着的水流，程序就是我们最终的用户。我们通过流(A Stream)将数据源(Source)中的数据(information)输送到程序(Program)中。
对于输出流而言，目标数据源就是目的地(dest)，我们通过流(A Stream)将程序(Program)中的数据(information)输送到目的数据源(dest)中。
输入/输出流的划分是相对程序而言的，并不是相对数据源。
1.3第一个简单的IO流程序及深入理解
当程序需要读取数据源的数据时，就会通过IO流对象开启一个通向数据源的流，通过这个IO流对象的相关方法可以顺序读取数据源中的数据。

public class PathDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        try{
            //创建输入流
            FileInputStream fis = new FileInputStream("F:a.txt");//文件内容是：abc
            //一个字节一个字节的读取数据
            int s1 = fis.read();//打印输入字符a对应的ASCII码值97
            int s2 = fis.read();//打印输入字符b对应的ASCII码值98
            int s3 = fis.read();//打印输入字符c对应的ASCII码值99
            int s4 = fis.read();//由于文件内容已经读取完毕，返回-1
            System.out.println(s1);
            System.out.println(s2);
            System.out.println(s3);
            System.out.println(s4);
            //流对象使用完，必须关闭！不然，总占用系统资源，最终会造成系统崩溃
            fis.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

我们读取的文件内容是已知的，因此可以使用固定次数的“int s= fis.read();”语句读取内容，但是在实际开发中通常我们根本不知道文件的内容，因此我们在读取的时候需要配合while循环使用。
为了保证出现异常后流的正常关闭，通常要将流的关闭语句要放到finally语句块中，并且要判断流是不是null。

//经典代码
public class TestIO2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis = null;
        try{
            fis = new FileInputStream("F:/idea代码/IO流/a.txt");
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            int temp = 0;
            //当temp等于-1时，表示已经到了文件结尾，停止读取
            while((temp = fis.read()) != -1){
                sb.append((char)temp);
            }
            System.out.println(sb);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally{
            try{
                //这种写法，保证了即使遇到异常情况，也会关闭流对象
                if(fis != null){
                    fis.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

1.4Java中流的概念细分

• 按流的方向分类：

1. 输入流：数据流向是数据源到程序(以InputStream、Reader结尾的流)。

2. 输出流：数据流向是程序到目的地(以OutPutStream、Writer结尾的流)。

外部系统集成架构图怎么画外部系统有哪些_处理流

• 按处理的数据单元分类：

1. 字节流：以字节为单位获取数据，命名上以Stream结尾的流一般是字节流，如FileInputStream、FileOutputStream。

2. 字符流：以字符为单位获取数据，命名上以Reader/Writer结尾的流一般是字符流，如FileReader、FileWriter。

• 按处理对象不同分类：

1. 节点流：可以直接从数据源或目的地读写数据，如FileInputStream、FileReader、DataInputStream等。

2. 处理流：不直接连接到数据源或目的地，是”处理流的流”。通过对其他流的处理提高程序的性能，如BufferedInputStream、BufferedReader等。处理流也叫包装流。

节点流处于IO操作的第一线，所有操作必须通过它们进行;处理流可以对节点流进行包装，提高性能或提高程序的灵活性。

外部系统集成架构图怎么画外部系统有哪些_数据_02

1.5Java中IO流类的体系

很多流都是成对出现的，比如：FileInputStream/FileOutputStream，显然是对文件做输入和输出操作的。我们下面简单做个总结：
1. InputStream/OutputStream
字节流的抽象类。
2. Reader/Writer
字符流的抽象类。
3. FileInputStream/FileOutputStream
节点流：以字节为单位直接操作“文件”。
4. ByteArrayInputStream/ByteArrayOutputStream
节点流：以字节为单位直接操作“字节数组对象”。
5. ObjectInputStream/ObjectOutputStream
处理流：以字节为单位直接操作“对象”。
6. DataInputStream/DataOutputStream
处理流：以字节为单位直接操作“基本数据类型与字符串类型”。
7. FileReader/FileWriter
节点流：以字符为单位直接操作“文本文件”(注意：只能读写文本文件)。
8. BufferedReader/BufferedWriter
处理流：将Reader/Writer对象进行包装，增加缓存功能，提高读写效率。
9. BufferedInputStream/BufferedOutputStream
处理流：将InputStream/OutputStream对象进行包装，增加缓存功能，提高读写效率。
10. InputStreamReader/OutputStreamWriter
处理流：将字节流对象转化成字符流对象。
11. PrintStream
处理流：将OutputStream进行包装，可以方便地输出字符，更加灵活。
1.6 四大IO抽象类
InputStream/OutputStream和Reader/writer类是所有IO流类的抽象父类，我们有必要简单了解一下这个四个抽象类的作用。然后，通过它们具体的子类熟悉相关的用法。
• InputStream
此抽象类是表示字节输入流的所有类的父类。InputSteam是一个抽象类，它不可以实例化。数据的读取需要由它的子类来实现。根据节点的不同，它派生了不同的节点流子类。
继承自InputSteam的流都是用于向程序中输入数据，且数据的单位为字节(8 bit)。
常用方法：
int read()：读取一个字节的数据，并将字节的值作为int类型返回(0-255之间的一个值)。如果未读出字节则返回-1(返回值为-1表示读取结束)。
void close()：关闭输入流对象，释放相关系统资源。
• OutputStream
此抽象类是表示字节输出流的所有类的父类。输出流接收输出字节并将这些字节发送到某个目的地。
常用方法：
void write(int n)：向目的地中写入一个字节。
void close()：关闭输出流对象，释放相关系统资源。
• Reader
Reader用于读取的字符流抽象类，数据单位为字符。
int read(): 读取一个字符的数据，并将字符的值作为int类型返回(0-65535之间的一个值，即Unicode值)。如果未读出字符则返回-1(返回值为-1表示读取结束)。
void close() ：关闭流对象，释放相关系统资源。
• Writer
Writer用于写入的字符流抽象类，数据单位为字符。
void write(int n)：向输出流中写入一个字符。
void close() ：关闭输出流对象，释放相关系统资源。