java学习笔记(基础篇)—IO流

一：流的概念

在Java中，把一组有序的数据序列称为流。

• ​ 如a.txt的文件拷贝到b.txt中。

在Java中流是使用统一的方式操作输入和输出的数据。

• 从文件中读取，从键盘读取，从网络中读取...
  输出到文件，发送到网络....

流就是一个对象。所在的包java.io.*，Java I/O系统负责处理程序的输入和输出，java.io包它对各种常见的输入流和输出流进行了抽象。

二：流的分类

1)根据流操作的方向,参照物：当前程序

​ a)输入流:将数据读取到程序中就是输入流，reader
​ b)输出流:将程序中的数据写出到文件中就是输出流。writer

2)根据类操作的最小数据单元。

​ a)字节类：如果数据流中最小的数据单元是字节，那么称这种流为字节流；字节流处理单元为 1 个字节，可以操作字节和字节数组

​ b)字符类：如果数据流中最小的数据单元是字符，那么称这种流为字符流。字符流处理的单元为 2 个字节的 Unicode 字符，可以操作字符、字符数组或字符串Java内用Unicode 编码存储字符,字符流处理类负责将外部的其他编码的字符流和java内Unicode 字符流之间的转换。字符流（一次可以处理一个缓冲区）一次操作比字节流（一次一个字节）效率高。

3)根据流的角色

​ a)节点流,如FileInputStream
​ b)包装流/处理流，如BufferedInputStream。带有缓冲区

三：常用流

a)java.io.InputStream和java.io.OutputStream

分别表示字节输入流和字节输出流，
是所有字节输入和输出流的父类.其中的方法参照下面的四

b)FileInputStream,FileOutputStream

针对文件进行字节操作。

c)BufferedOutputStream和BufferInputStream流

带有缓冲区的流。---调用flush()刷新缓冲流。
增强输入和输出流的性能。
提高读写的效率。
包装流是可以对其他流进行重新包装。

d)DataInputStream和DataOutputStream.

针对于基本数据类型进行操作

e)ObjectInputStream和ObjectOutputStream

针对于类类型的数据(对象)进行操作。

序列化：将对象保存到文件中或者传输到网络的过程。
反序列化：将文件中或者网络中将对象读取到程序的过程。

进行序列化或者反序列化的类必须实现Serializable接口。该接口是一个空接口， 只是起到了标识的作用，标识该对象可以进行序列化和反序列化serialVersionUID用来表明实现序列化类的不同版本间的兼容性。如果你修改了此类, 要修改此值。否则以前用老版本的类序列化的类恢复时会出错。

transient：该修饰的属性不会被序列化。是透明的属性。

f)PipedInputStream,PipedOutputStream

管道输入，输出流，
针对线程读取和写入数据
connect():管道输入流连接到管道输出流

g)Reader,Writer抽象类

是所有字符流输出和输入的父类。
字符流是在字节流的基础上进行字符编码(UTF-8,GBK,GB2312...)

h)InputStreamReader,OutputStreamWriter

一组转换流--->字节和字符之间的转换。
InputStreamReader：字节转换成字符的桥梁
OutputStreamWriter:字符转换成字节的桥梁

i)BufferedReader,BufferedWriter

带有缓冲区的字符流。
1)保存hello,您好时指定编码方式。
取数据时也指定编码方式。
2)采用这种方式完成文件的拷贝工作。

j)FileReader和FileWriter

针对文件的字符流

k)PrintWriter,PrintStream

都是输出流,可以进行格式化输出
PrintWriter:即可以包装字符类，也可以包装字节流。
PrintStream即可以输出字符，也可以输出字节

l)File对象

m)RandomAccessFile

在文件的任意位置进行读和写的操作
seek(long),read(),writer();
当操作大文件的时候使用该类。

四. 字节输入流和输出流概述

在java.io包中，java.io.InputStream表示字节输入流，java.io.OutputStream表示字节输出流，它们都是抽象类，不能被实例化。

InputStream类提供了一系列和读取数据有关的方法：

1. read(): 从输入流读取数据：有三种重载形式：　

   a)int read(): 从输入流读取一个8位的字节，把它转换为0-255之间的整数，并返回这一整数。例如，如果读到的字节为9，则返回9，如果读到
   的字节为-9，则返回247。如果遇到输入流的结尾，则返回-1;
   b)int read(byte[] b): 从输入流读取若干个字节，把它们保存到参数b指定的字节数组中。返回的整数表示读取的字节数。如果遇到输入流的结尾，则返回-1;
   c)int read(byte[] b, int off, int len): 从输入流读取若干个字节，把它们保存到参数b指定的字节数组中。 返回的整数表示读取的字节数。参数off指定在字节数组中开始保存数据的起始下标，参数len指定读取的字节数目。返回的整数表示实现读取的字节数。如果遇到输入流的结尾，则返回-1;以上第一个read方法从输入流读取一个字节，而其余两个read方法从输入流批量读取若干字节。在从文件或键盘读数据时，采用后面两个read方法可以减少进行物理读文件或键盘的次数，因此能提高I/O操作的效率。

2. void close(): 关闭输入流，InputStream类本身的close()方法不执行任何操作。它的一些子类覆盖了close()方法，在close()方法中释放和流有关的系统资源。

3. int available(): 返回可以从输入流中读取的字节数目；

4. skip(long): 从输入流中跳过参数n指定数目的字节。

5. boolean markSupported()，void mark(int)，void reset(): 如果要从流中重复读入数据，先用markSupported()方法来判断这个流是否支持重复读入数据，如果返回true，则表明可以在流上设置标记。接下来调用mark(int readLimit)方法从流的当前位置开始设置标记。最后调用reset()方法，该方法使输入流重新定位到刚才做了标记的起始位置。这样就可以重复读取做过标记的数据了。

OuputStream类提供了一系列和写数据有关的方法：

1. write(): 向输出流写入数据：有三种重载形式：
   a)void write(int b):向输出流写入一个字节；
   b)void write(byte[] b): 把参数b指定的字节数组中的所有字节写到输流；
   c)void write(byte[] b, int off, int len): 把参数b指定的字节数组中的所有字节写到输出流，参数off指定字节数组的起始下标，从这个位置开始输出由参数len指定数目的字节； 以上第一个write方法从输出流写入一个字节，而其余两个write方法从输出流批量写出若干字节。在向文件或控制台写数据时，采用后面两个write方法可以减少进行物理读文件或键盘的次数，因此能提高I/O操作的效率。

2. void close(): 关闭输出流，OutputStream类本身的close()方法不执行任何操作。它的一些子类覆盖了close()方法，在close()方法中释放和流有关的系统资源。

3. void flush(): OutputStream类本身的flush()方法不执行任何操作，它的一些带有缓冲区的子类(比如BufferedOutputStream和PrintStream类)覆盖了flush()方法。通过带缓冲区的输出流写数据时，数据先保存在缓冲区中，积累到一定程度才会真正写到输出流中。缓冲区通常用字节数组实现，实际上是指一块内存空间。flush()方法强制把缓冲区内的数据写到输出中。

五：IO操作的步骤

1)选择合适的流
2)创建流对象
3)进行读写的操作
4)关闭资源

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