學(xué)習(xí)Java中的IO，首先要理解Java中IO的流模型岖瑰。
所謂流叛买，可以假想成河流，流的數(shù)據(jù)源蹋订，就是河流的發(fā)源地率挣，流是單向的，流的單向性露戒，就像河流的水流是單向的一樣椒功。
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Java中的流可以從兩方面的分類
- 輸入流和輸出流
- 節(jié)點(diǎn)流和處理流
輸入流和輸出流，就是程序和外部的數(shù)據(jù)源進(jìn)行IO操作智什。這些數(shù)據(jù)源可以是可以是內(nèi)存动漾，文件，還可以是網(wǎng)絡(luò)上的一個URL荠锭。
輸入流和輸出流的定義都是相對程序來說的旱眯，也就是輸入流是從外部讀取數(shù)據(jù)進(jìn)入程序，然后由程序處理证九。輸出流是從程序中輸出的數(shù)據(jù)删豺。
節(jié)點(diǎn)流和處理流。節(jié)點(diǎn)流是直接跟數(shù)據(jù)源連接的流愧怜，而處理流是用來裝飾節(jié)點(diǎn)流的呀页，是為使節(jié)點(diǎn)流有更多的功能。
| io流 | 輸入流 | 輸出流 |
|---|---|---|
| 字節(jié)流 | InputStream | OutputStream |
| 字符流 | Reader | Writer |
對于上面的字節(jié)流和字符流拥坛，他們的區(qū)別就在于字節(jié)流會以字節(jié)的形式來處理數(shù)據(jù)蓬蝶，而字符流會以字符的形式來處理數(shù)據(jù)尘分。
對于字節(jié)流的輸入流，就是 InputStream的抽象類向下延伸丸氛。因?yàn)閿?shù)據(jù)源可以在在文件中音诫，在內(nèi)存中。所以雪位，一般的字節(jié)輸入流有 FileInputStream、ByteArrayInputStream 等方法梨撞。因此雹洗，對應(yīng)的，就有字節(jié)輸出流的 FileOutputStream卧波、ByteArrayOutputStream时肿。
而對于字符流的輸入流，就是 Reader的抽象類的向下延伸港粱。
同樣的螃成，數(shù)據(jù)源可以在文件中，在內(nèi)存中查坪。
因此寸宏，一般的字符輸入流有 FileReader、CharArrayReader等方法偿曙。
輸出流也相對應(yīng)氮凝。
上面了解了節(jié)點(diǎn)流。下面是處理流望忆。
所謂處理流罩阵，就是不直接連接到數(shù)據(jù)源，而是對連接數(shù)據(jù)流的節(jié)點(diǎn)流進(jìn)行裝飾启摄，使得流能提供更多更好的功能稿壁。
常見的處理流有
緩沖流。BufferedReader歉备、BufferedWriter傅是、BufferedInputStream、BufferedOutputStream威创。
這種流是就是為增加了緩沖功能落午，提高的IO效率。字節(jié)流轉(zhuǎn)為字符流肚豺。 InputStreamReader溃斋，InputStreamWriter，當(dāng)然吸申，可以在創(chuàng)建此類的時候設(shè)置字符編碼梗劫。
對象序列化流享甸。ObjectInputStream、ObjectOutputStream梳侨。
各種類型數(shù)據(jù)的輸入輸出蛉威。DataInputStream、DataOutputStream走哺。
行流蚯嫌。LineNumberReader；LineNumberInputStream
打印流丙躏。PrintWriter择示；PrintOutputStream。
再次理解一下流的概念
流是一組有順序的晒旅，有起點(diǎn)和終點(diǎn)的字節(jié)集合栅盲，是對數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偡Q或抽象。即數(shù)據(jù)在兩設(shè)備間的傳輸稱為流废恋，流的本質(zhì)是數(shù)據(jù)傳輸谈秫，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸特性將流抽象為各種類，方便更直觀的進(jìn)行數(shù)據(jù)操作鱼鼓。
字符流和字節(jié)流
字符流的由來： 因?yàn)閿?shù)據(jù)編碼的不同拟烫，而有了對字符進(jìn)行高效操作的流對象。本質(zhì)其實(shí)就是基于字節(jié)流讀取時蚓哩，去查了指定的碼表构灸。
字節(jié)流和字符流的區(qū)別：
- 讀寫單位不同：字節(jié)流以字節(jié)（8bit）為單位，字符流以字符為單位岸梨，根據(jù)碼表映射字符喜颁，一次可能讀多個字節(jié)。
- 處理對象不同：字節(jié)流能處理所有類型的數(shù)據(jù)（如圖片曹阔、avi等）半开，而字符流只能處理字符類型的數(shù)據(jù)。
結(jié)論：只要是處理純文本數(shù)據(jù)赃份，就優(yōu)先考慮使用字符流寂拆。 除此之外都使用字節(jié)流。
輸入流和輸出流
對輸入流只能進(jìn)行讀操作抓韩，對輸出流只能進(jìn)行寫操作纠永，程序中需要根據(jù)待傳輸數(shù)據(jù)的不同特性而使用不同的流。
Java IO流對象
- 輸入字節(jié)流InputStreamIO 中輸入字節(jié)流的繼承圖可見下圖谒拴，可以看出：
- InputStream 是所有的輸入字節(jié)流的父類尝江，它是一個抽象類。
- ByteArrayInputStream英上、StringBufferInputStream炭序、FileInputStream 是三種基本的介質(zhì)流啤覆，它們分別從Byte 數(shù)組、StringBuffer惭聂、和本地文件中讀取數(shù)據(jù)窗声。PipedInputStream 是從與其它線程共用的管道中讀取數(shù)據(jù)，與Piped 相關(guān)的知識后續(xù)單獨(dú)介紹辜纲。
- ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子類都是裝飾流（裝飾器模式的主角）笨觅。
- 輸入字節(jié)流InputStreamIO 中輸入字節(jié)流的繼承圖可見下圖，可以看出：
- OutputStream 是所有的輸出字節(jié)流的父類耕腾，它是一個抽象類屋摇。
- ByteArrayOutputStream、FileOutputStream 是兩種基本的介質(zhì)流幽邓，它們分別向Byte 數(shù)組、和本地文件中寫入數(shù)據(jù)火脉。PipedOutputStream 是向與其它線程共用的管道中寫入數(shù)據(jù)牵舵，
- ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子類都是裝飾流。
- 字節(jié)流的輸入與輸出的對應(yīng)
圖中藍(lán)色的為主要的對應(yīng)部分倦挂，紅色的部分就是不對應(yīng)部分畸颅。紫色的虛線部分代表這些流一般要搭配使用。從上面的圖中可以看出Java IO 中的字節(jié)流是極其對稱的方援∶怀矗“存在及合理”我們看看這些字節(jié)流中不太對稱的幾個類吧！
- LineNumberInputStream 主要完成從流中讀取數(shù)據(jù)時犯戏，會得到相應(yīng)的行號送火，至于什么時候分行、在哪里分行是由改類主動確定的先匪，并不是在原始中有這樣一個行號种吸。在輸出部分沒有對應(yīng)的部分，我們完全可以自己建立一個LineNumberOutputStream呀非，在最初寫入時會有一個基準(zhǔn)的行號坚俗，以后每次遇到換行時會在下一行添加一個行號，看起來也是可以的岸裙。好像更不入流了猖败。
- PushbackInputStream 的功能是查看最后一個字節(jié)，不滿意就放入緩沖區(qū)降允。主要用在編譯器的語法恩闻、詞法分析部分。輸出部分的BufferedOutputStream 幾乎實(shí)現(xiàn)相近的功能拟糕。
- StringBufferInputStream 已經(jīng)被Deprecated判呕，本身就不應(yīng)該出現(xiàn)在InputStream 部分倦踢，主要因?yàn)镾tring 應(yīng)該屬于字符流的范圍。已經(jīng)被廢棄了侠草，當(dāng)然輸出部分也沒有必要需要它了辱挥！還允許它存在只是為了保持版本的向下兼容而已。
- SequenceInputStream 可以認(rèn)為是一個工具類边涕，將兩個或者多個輸入流當(dāng)成一個輸入流依次讀取晤碘。完全可以從IO 包中去除，還完全不影響IO 包的結(jié)構(gòu)功蜓，卻讓其更“純潔”――純潔的Decorator 模式园爷。
- PrintStream 也可以認(rèn)為是一個輔助工具。主要可以向其他輸出流式撼，或者FileInputStream 寫入數(shù)據(jù)童社，本身內(nèi)部實(shí)現(xiàn)還是帶緩沖的。本質(zhì)上是對其它流的綜合運(yùn)用的一個工具而已著隆。一樣可以踢出IO 包扰楼！System.out 和System.out 就是PrintStream 的實(shí)例！
-
字符輸入流Reader在上面的繼承關(guān)系圖中可以看出：
- Reader 是所有的輸入字符流的父類美浦，它是一個抽象類弦赖。
- CharReader、StringReader 是兩種基本的介質(zhì)流浦辨，它們分別將Char 數(shù)組蹬竖、String中讀取數(shù)據(jù)。PipedReader 是從與其它線程共用的管道中讀取數(shù)據(jù)流酬。
- BufferedReader 很明顯就是一個裝飾器币厕，它和其子類負(fù)責(zé)裝飾其它Reader 對象。
- FilterReader 是所有自定義具體裝飾流的父類芽腾，其子類PushbackReader 對Reader 對象進(jìn)行裝飾劈榨，會增加一個行號。
- InputStreamReader 是一個連接字節(jié)流和字符流的橋梁晦嵌，它將字節(jié)流轉(zhuǎn)變?yōu)樽址魍薄ileReader 可以說是一個達(dá)到此功能、常用的工具類惭载，在其源代碼中明顯使用了將FileInputStream 轉(zhuǎn)變?yōu)镽eader 的方法旱函。我們可以從這個類中得到一定的技巧。Reader 中各個類的用途和使用方法基本和InputStream 中的類使用一致描滔。后面會有Reader 與InputStream 的對應(yīng)關(guān)系棒妨。
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字符輸出流Writer在上面的關(guān)系圖中可以看出：
- Writer 是所有的輸出字符流的父類，它是一個抽象類。
- CharArrayWriter券腔、StringWriter 是兩種基本的介質(zhì)流伏穆，它們分別向Char 數(shù)組、String 中寫入數(shù)據(jù)纷纫。PipedWriter 是向與其它線程共用的管道中寫入數(shù)據(jù)枕扫，
- BufferedWriter 是一個裝飾器為Writer 提供緩沖功能。
- PrintWriter 和PrintStream 極其類似辱魁，功能和使用也非常相似烟瞧。
- OutputStreamWriter 是OutputStream 到Writer 轉(zhuǎn)換的橋梁，它的子類FileWriter 其實(shí)就是一個實(shí)現(xiàn)此功能的具體類（具體可以研究一SourceCode）染簇。功能和使用和OutputStream 極其類似参滴，后面會有它們的對應(yīng)圖。
字符流的輸入與輸出的對應(yīng)
- 字符流與字節(jié)流轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換流的特點(diǎn)：
- 其是字符流和字節(jié)流之間的橋梁
- 可對讀取到的字節(jié)數(shù)據(jù)經(jīng)過指定編碼轉(zhuǎn)換成字符
- 可對讀取到的字符數(shù)據(jù)經(jīng)過指定編碼轉(zhuǎn)換成字節(jié)
何時使用轉(zhuǎn)換流锻弓？
- 當(dāng)字節(jié)和字符之間有轉(zhuǎn)換動作時砾赔；
- 流操作的數(shù)據(jù)需要編碼或解碼時。
具體的對象體現(xiàn)：
- InputStreamReader:字節(jié)到字符的橋梁
- OutputStreamWriter:字符到字節(jié)的橋梁
這兩個流對象是字符體系中的成員青灼，它們有轉(zhuǎn)換作用过蹂，本身又是字符流，所以在構(gòu)造的時候需要傳入字節(jié)流對象進(jìn)來聚至。
File類File類是對文件系統(tǒng)中文件以及文件夾進(jìn)行封裝的對象，可以通過對象的思想來操作文件和文件夾本橙。 File類保存文件或目錄的各種元數(shù)據(jù)信息扳躬，包括文件名、文件長度甚亭、最后修改時間贷币、是否可讀、獲取當(dāng)前文件的路徑名亏狰，判斷指定文件是否存在役纹、獲得當(dāng)前目錄中的文件列表，創(chuàng)建暇唾、刪除文件和目錄等方法促脉。
RandomAccessFile類該對象并不是流體系中的一員，其封裝了字節(jié)流策州，同時還封裝了一個緩沖區(qū)（字符數(shù)組）瘸味，通過內(nèi)部的指針來操作字符數(shù)組中的數(shù)據(jù)。 該對象特點(diǎn)：
- 該對象只能操作文件够挂，所以構(gòu)造函數(shù)接收兩種類型的參數(shù)：a.字符串文件路徑旁仿；b.File對象。
- 該對象既可以對文件進(jìn)行讀操作孽糖，也能進(jìn)行寫操作枯冈，在進(jìn)行對象實(shí)例化時可指定操作模式(r,rw)
注意：該對象在實(shí)例化時毅贮，如果要操作的文件不存在，會自動創(chuàng)建尘奏；如果文件存在滩褥，寫數(shù)據(jù)未指定位置，會從頭開始寫罪既，即覆蓋原有的內(nèi)容铸题。 可以用于多線程下載或多個線程同時寫數(shù)據(jù)到文件。
