Java之 IO流、字符流、字节流、缓冲流、对象流等各种流

 

　　File类：使用Java进行操作文件，通过一些方法进行操作。比如创建文件，删除文件，判断是否存在，文件大小，文件的目录等等，还有文件夹的一些操作。

　　IO流：根据类别可以进行分类。

　　按照流向：输入流Input 输出流Output

　　按照字节个数：字节流和字符流

 

　　字节流：

　　InputStream：抽象类，无法直接使用，通过其子类FileInputStream，从文件中获取字节。

　　OutputStream：抽象类，无法直接使用，通过其子类FileOutputStream，向文件写入字节。

　　字符流：

　　Reader：抽象类，无法直接使用，通过其子类的子类FileReader从文件中获取字符。

　　Writer：抽象类，无法直接使用，通过其子类的子类FileWriter向文件写入字符。

 

　　以上通过其子类的形式从文件中读取数据或向文件中写入数据，这种形式太局限。

　　比如，FileInputStream和FileOutputStream是操纵字节数据，当操纵字符数据时会有报错的可能，而且每次写入输出只是单个，所以并不能拿出来单独使用；FileReader和FileWriter可以操纵字符数据，且文件的编码应该和Java所定的编码匹配，当遇到编码不符的情况，则会乱码。

所以我们不推荐这四种单一的形式。那么，我们如何使得文件中的字符数据顺利读入，Java中的字符数据也可顺利输出到文件呢？

　　针对上面的问题，我们使用了另外两种类，即InputStreamReader和OutputStreamWriter，这两种是Reader和Writer的子类，也是FIleReader和FileWriter 的父类。它们是字节到字符和字符到字节的桥梁，即可以将文件中的带有字符的字节数据顺利读入到Java中，将Java中的数据成功写入到文件中。在使用的过程中，我们需要指定编码，即文件和Java中指定的编码相匹配，这样编码相同了，字符也可以和字节互转了，我们可以成功的操纵数据了。

　　以上FileInputStream、FileOutputStream、FileReader、FileWriter这几种，每次只能操作一个字节或字符，具局限性（纵然我们可以通过自定义字节字符缓冲来实现多量获取），可是数据的效率还是不高，所以我们使用到了另外的四个类，即BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader和BufferedWriter，这是针对字节流和字符流而存在的高效缓冲区，名曰缓冲流，它们存在于内存中。使用了它们两个，那数据传输可就跑快快啦。在使用缓冲流之前，和硬盘中文件的交互是一次一个的，硬盘本身的效率就低，IO交互频繁，效率肯定低了。缓冲流的意思，就是先将硬盘中的数据放置在内存中，当缓冲流满了后，一次性读取出来，效率可见很高了。

　　而这四种缓冲流，或者这两类缓冲流，用法也是不一样的。BufferInputStream和BufferedOutputStream二者，只能操作字节，无法将字节数据转换为字符读入到Java程序，更无法将字符写入到文件中；而BufferReader和BufferWriter却可以操纵字符或者字节，在传输的时候再搭配InputStreamReader和OutputStreamWriter，附以指定编码，将字节转为字符读入或将字符转为字节写入文件，InputStreamReader和OutputStreamWriter又成为字节和字符之间的桥梁。。

所以，我们一般通过这种形式来实现输入输出，即缓冲流+转换流+字节流的形式。

代码如下：

　　读入文件：

　　BufferedInputStream bis=new BufferedInputStream(new FileInputStream(文件路径));

　　BufferedReader  br=new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(文件路径)), 编码);

       写文件的话呢，将InputStream和Reader改为Writer即可。

　　在使用以上两种的话，针对不同的情况来使用就可以啦，但是先要明白传输的数据是什么样子的。

　　总结，我们在数据和文件进行交互的时候，文件中存储的都是字节，而文件中存在的字符，实际上也是字节的形式。在进行数据读取时，需要将带有字符的字节经过转码变成可识别的数据；而进行写入文件时，也许将字符转为字节，然后经过转码为文件可识别的数据，然后将字节进行传输，最终文件中存储的还是字节。

　　所以上面所讲的，FileReader和FileWriter因为二者是直接操纵字符， 而遇到字符编码不匹配则会报错，我们在开发过程中，不会单一的使用FileReader和FileWriter，如果在字节和字符的桥梁中使用这二者是没法使用的，只能单独使用这二者，那么遇到编码问题可能会出错的。

　　补充：在输出流这里，我们还有一种流成为打印流，即PrintStream，它是属于OutputStream。在我们使用输出流的时候，我们一般会使用FileInputStream来指定文件，我们可以将FileInputStream修改为PrintStream，同样可以输出到文件中。

　　所以我们来说一下另外一个流，打印流，简单概述一下。

　　那这个PrintStream是个什么东东呢？大家都知道在我们控制台中可以输出数据吧，System.out.println(“哈哈”); 对的，就是这个样子，我们是很熟悉的打印数据，我们为什么称之为打印呢，原因来源于PrintStream。我们在输入System.in后，它会返回一个类PrintStream，然后我们可以通过println(), 来输出数据，这个方法是在PrintStream类中的，可以输出各种各样的数据，所以我们才每次打印数据那么的方便，来源就是在于PrintStream。我们可以打印数据到控制台，同样可以打印到文件，所以我们创建PrintStream对象，来指定文件，即可将数据打印到文件中。

　　上面我们说了几种流，有IO流、字节流、字符流、字节或字符缓冲流、转换流、打印流。下面我们来说说对象流，这个流也是比较重要的，我们可以将创建的对象放置在流中进行传输，传输的形式有两种，一种是文件传输，一种是网络传输，即写到硬盘文件中，通过网络传输出去。我们在使用对象流时，用到了两个类，ObjectInputStream和ObjectOutputStream，无疑，从单词上我们可以看出，将Object对象使用字节流InputStream传送，最终以字节的形式存在文件中。

　　方法：

　　ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(new FileInputStream(文件名));

　　ObjectOutputStream ois=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(文件名));

　　然后再调用相应方法获取即可。

　　我们将对象存到硬盘中，需要一个关键的步骤，序列化，将对象作为一个序列化文件存储到硬盘中，所以我们需要将用到的对象类实现接口Serializable，然后必须指定一个序列化号serialVersionUID，这个号是唯一的，当我们进行反序列化的时候，才不会报错。因为在反序列化的过程中，会自动将序列化文件和类进行比对，再和类中的序列号进行比对，当完全无误后，方可序列化成功。

　　然后，我们还有一个读写于一体的类，RandomAccessFile，这个类中读取和写入是一体的，在之前我们学的IO流中，都是IO分开，需要用到两个类才能输入输出数据。这个类不同，只需要调用不同的方法即可访问文件中的数据。而且，可以随机访问文件中指定位置的数据，比如指定下标偏移量(seek方法)，跳过多少字节(skipBytes)，通过这两种方式来获取随机位置的数据，如果不通过这二者方法，则是无法获取数据的。

　　这个类，在多线程下载处使用的多，比如，迅雷下载，能够看到进度条中一小块一小块的，这大概就是在一块一块获得数据吧，哈哈小编了解的不多，可能是这个样子，还有待研究的。

　　最后呢，我们在文件中存储数据和读取数据，还有一个至为关键的，名曰Properties，这个类是一个属性类，我们在Web地方用的最多了，它是和两个知识点有关。

　　首先，Properties是属于集合的分支，是HashTable类的子类，HashTable又是Map的子类，所以它是集合的类。由于HashTable是同步的，不允许为空，且存储也是无序，所以线程安全，存的也是键值对。其次，Properties又和IO流有关，通过list方法，或者store方法，然后指定输出流，再指定路径，即可写入到文件中。在文件中，存储也是以键值对的形式存放，但是都是String类型。

　　Properties文件存到硬盘中后，我们时常需要取到该文件中的数据，所以我们需要将其像输入流一样载入进来。我们通过其Properties类的load方法，然后在参数中指定输入流即可，这里，我们指定的输入流可以是FileReader，也可以是转换流+字节流。我们在之前说FileReader是一次读一个字符，而且当字符不匹配会乱码，因为字符是多个字节，我们无法保证可以将字节拼接起来，因为字符对应的字节数是不定的，所以我们是不推荐这种方式读入的。可是在这里，由于Properties的特殊性，我们可以使用FileReader直接读入了，不会出现乱码的情况，因为它读入了，不需要拼接，直接输出即可。

　　在Properties写入文件操作时，我们通过字节流写入文件，则会将当前java中的字符编码的字节形式写入到文件中，如果硬盘文件的字符编码和Java的字符编码不同，则会出现乱码；如果我们通过字符流的形式写入，那无论硬盘文件的编码是否一致，都不会出现乱码。这也就是为什么使用list写入不会乱码，而通过store形式会有可能乱码的。

　　声明一点，由于Properties是线程安全的，它存放键和值的属性除了String，再也不允许其它类型数据，否则会报错，导致不安全。

　　所以Properties是既带有集合的特点，又可以实现IO流的方法，且它是没有泛型的，这一点又和Map集合不相同，所以属于自成一派的。

 

　　经过小编这么一通撤，小编也思路清晰许多了呢，欢迎各为大牛前来点评。

　　妈妈说哪里不好点哪里......