JavaSE(一) IO类层次关系和各种IO流的用法总结

　　　　　　今天把IO流的这一知点进行一下总结，因为在之前使用io流的时候，就只知道几个重点常用的IO类，比如FileInputStream，BufferedInputStream(缓冲流)等等，但是不知道它处于整个IO体系中的什么位置，对于其中的整个IO体系一点不了解，每次使用的时候都需要百度查看用法例子，这就说明自己对这块的知识有所欠缺，所以今天，来详细的分析，解剖一下IO的整个结构。

　　　　　　　　　　借鉴博文：http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/io_01.html  该博主写的非常好，自己重新写一遍是因为想按照自己的思路进行总结，方便日后自己复习。有雷同是肯定的。谢谢

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一、IO流的分类　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　1.1、按数据流的方向分为 输入流、输出流

　　　　　　　　此输入、输出是相对于我们写的代码程序而言，

　　　　　　　　输入流：从别的地方(本地文件，网络上的资源等)获取资源 输入到 我们的程序中

　　　　　　　　输出流：从我们的程序中 输出到 别的地方(本地文件)， 将一个字符串保存到本地文件中，就需要使用输出流。

　　　　1.2、按处理数据单位不同分为 字节流、字符流 

　　　　　　　　　1字符 = 2字节 、 1字节(byte) = 8位(bit)  、 一个汉字占两个字节长度

　　　　　　　字节流：每次读取(写出)一个字节，当传输的资源文件有中文时，就会出现乱码，

　　　　　　　　字符流：每次读取(写出)两个字节，有中文时，使用该流就可以正确传输显示中文。

　　　　1.3、按功能不同分为 节点流、处理流

　　　　　　　节点流：以从或向一个特定的地方（节点）读写数据。如FileInputStream　

　　　　　　　   处理流：是对一个已存在的流的连接和封装，通过所封装的流的功能调用实现数据读写。如BufferedReader。处理流的构造方法总是要带一个其他的流对象做参数。一个流对象经过其他流的多次包装，

　　　　　　　这里就涉及到了装饰者模式，在后面会详细讲解该模式在IO中的体现。

 

　　　　1.4、4个基本的抽象流类型，所有的流都继承这四个。

　　　　　　　　　　　输入流　　　　　　输出流

　　　　　　字节流　　InputStream　　outputStream

　　　　　　字符流　　Reader　　　　　　Writer

　　　　　　inputStream：字节输入流

　　　　　　outputStream：字节输出流

　　　　　　Reader：字符输入流

　　　　　　Writer：字符输出流

　　　　　

　　　　1.5、总结流的分类

　　　　　　　　看上面的几个分类，可能对于初次学io的同学会感觉到有些混乱，那什么时候用字节流，什么时候该用输出流呢？其实非常简单，举一个例子就学会了，

　　　　　　　　1、首先自己要知道是选择输入流还是输出流，这就要根据自己的情况而定，如果你想从程序写东西到别的地方，那么就选择输出流，反之用输入流

　　　　　　　　2、然后考虑你传输数据时，是选择使用字节流传输还是字符流，也就是每次传1个字节还是2个字节，有中文肯定就选择字符流了。

　　　　　　　　3、前面两步就可以选出一个合适的节点流了，比如字节输入流inputStream，如果要在此基础上增强功能，那么就在处理流中选择一个合适的即可。

 

二、4个基本抽象类的继承关系分析　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　2.1、InputStream 字节输入流

　　　　　　　　　　

　　　　　　　2.1.1、认识每个类的功能即作用

　　　　　　　　　　　现在就认识一下即可，详细的功能会在后面的博客中写出来。

　　　　　　　　　ByteArrayInputStream：字节数组输入流，该类的功能就是从字节数组(byte[])中进行以字节为单位的读取，也就是将资源文件都以字节的形式存入到该类中的字节数组中去，我们拿也是从这个字节数组中拿

　　　　　　　　　PipedInputStream：管道字节输入流，它和PipedOutputStream一起使用，能实现多线程间的管道通信

　　　　　　　　　FilterInputStream ：装饰者模式中处于装饰者，具体的装饰者都要继承它，所以在该类的子类下都是用来装饰别的流的，也就是处理类。具体装饰者模式在下面会讲解到，到时就明白了

　　　　　　　　　　　　　　BufferedInputStream：缓冲流，对处理流进行装饰，增强，内部会有一个缓存区，用来存放字节，每次都是将缓存区存满然后发送，而不是一个字节或两个字节这样发送。效率更高

　　　　　　　　　　　　　　DataInputStream：数据输入流，它是用来装饰其它输入流，它“允许应用程序以与机器无关方式从底层输入流中读取基本 Java 数据类型”

　　　　　　　　　FileInputSream：文件输入流。它通常用于对文件进行读取操作

　　　　　　　　　　　　File：对指定目录的文件进行操作，具体可以查看讲解File的博文。注意，该类虽然是在IO包下，但是并不继承自四大基础类。

 　　　　　　  　　ObjectInputStream：对象输入流，用来提供对“基本数据或对象”的持久存储。通俗点讲，也就是能直接传输对象，

 

　　　　　　2.2、OutputStream 字节输出流

　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　具体分析在上面分析过了，只不过和inputStream是相对的，但作用是相同的。

　　　　　　2.3、Reader 字符输入流

　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　功能也差不多，类似。这里分析一个。

　　　　　　　　　　　InputStreamReader：转换流  将 字节输入流  转换为  字符输入流。它是字节流通向字符流的桥梁

　　　　　　2.4、Writer 字符输出流

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 三、装饰者模式的运用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　3.1、什么是装饰者模式？

　　　　　　　　　　　　推荐一篇博文，http://blog.csdn.net/jason0539/article/details/22713711  就详细说明了什么是装饰者模式？用我自己的话来说，就是往一个添加更多的功能，而我们首先想到的是继承，继承就很好的符合了我们的要求，不管你想加多少层的功能，都可以使用继承一层层的实现，但是这带来了一个问题，一旦我需要改变我的需求，那么我就需要往源码中改东西，再就是在这个继承链中某个类做一些修改，这不符合我们的设计模式思想，所以就有了装饰者模式，装饰者中拥有被装饰者的实例，然后有什么具体的装饰我们都另写一个类来继承该装饰者，当我们需要该装饰时，就new出该类来，然后将其被装饰者当作参数传递进去。

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　关说可能没理解那么清楚，现在来看看一个具体的实例。比如，我们需要制作一份鸡腿堡，流程是怎样的呢？看下图

　　　　　　　　　　　　　　1、先有基本原料，也就是两块面包，这是不管做什么汉堡都需要的，

　　　　　　　　　　　　　　2、做什么汉堡，取决于加什么材料，比如生菜，鸡肉等，所以根据材料来做汉堡，想做什么汉堡就加什么材料

　　　　　　　　　　　　　　3、所有材料加完之后，直接计算价格即可

　　　　　　　　　　　　这样使用装饰者模式，是不是比一直使用继承方便的多的多呢？换一种汉堡，也不需要改源码，什么也不需要，希望你能够理解清楚其中的思想。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

　　　　　　3.2、io流中的装饰者模式的运用

　　　　　　　　　　　　画张图，在结合源码和自己写的代码来看。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　

 

　　　　　　　　　　到这里，应该可以对前面的处理流和节点流有所理解了把，其实处理流就是一个具体的装饰者，而节点流就是被装饰者。

 

四、总结　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　4.1、应该知道io流的各种类的结构关系，平常我们使用的io类是处于什么样的位置，是一个什么样的流(节点流还是处理流，输入流还是输出流，字节流还是字符流)

　　　　　　　4.2、装饰者模式在io流中的运用和什么是装饰者模式

　　　　　　　4.3、为什么在使用io流时会将是那样的格式进行编写，将一个流的实例放入另一个流的构造方法中？