【Java】一篇文章让你会用Java的io流
一、什么是io流
JavaIO流，是一种计算机用语。主要是用于处理数据的传输。
——百度百科
流是指数据的流动，io流就是输入输出的流动。
在java中对数据的操作是用流的方式来实现的，数据不可能一瞬间就全部地从一个设备传到另一个设备，所以只能采用一点一点流动的方式。
输入流就是将其他地方的数据读取到程序中，输出流就是将程序中的数据写入到其他地方。
二、io流的分类
1.四个抽象类
在java.io中提供了最重要的四个抽象类，InputStream（字节输入流）,OutputStream（字节输出流）,Reader（字符输入流）,Writer（字符输出流）
一字符等于两字节
根据输出的数据单位，可以分为两类，字节流和字符流
还可以根据输入或输出，分为输入流和输出流
根据实现功能的不同，还可以分为节点流和处理流
节点流就是，从一个特定的节点读取或者写入数据。一看到节点就感觉好深奥，其实说白了就是从一个地方读取或写入数据，而这个地方可以是数据库，控制台，文件等。
处理流就是，代理节点流，实现一些其他的功能。像BufferedWriter，如果是普通的FileWriter，在执行写操作时就就只能一个字符一个字符来写，如果再套上一个BufferedWriter，就会有缓存的功能，写的操作就会更加的快速了。
2.各种实现类
可能会有所遗漏，更加详细的可以查看java官方的文档。
三、如何使用
以FileInputStream和FileOutputStream为例
1.代码
package test;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
/**
* @author xxj
* io流测试
*/
public class IOTest {
public static void main(String[] args) {
//先打开一个文件
File file= new File("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\test.txt");
try{
//先写入数据
FileOutputStream fileOutputStream=new FileOutputStream(file);
fileOutputStream.write("ABCD".getBytes());
fileOutputStream.close();
//读取数据
FileInputStream fileInputStream=new FileInputStream(file);
int i= 0;
while ((i=fileInputStream.read())!=-1){
System.out.println("通过fileInputStream读取的数据："+i);
System.out.println("通过fileInputStream读取的数据："+(char)i);
System.out.println("------");
}
fileInputStream.close();
}catch (Exception e){}
}
}
2.输出结果
因为我加了(char)所以自动做了ASCII码表的转换
我的桌面也生成了test.txt文件，有兴趣的拿代码去跑一下吧。
3.解释
可能有人会问，你这不对啊，你不是FileInputStream和FileOutputStream吗，怎么刚好每次读取都是一个字母呢，不是一个字节吗？
一个字节是八位，再看一下ASCII码表，里面已经有上百个符号或字母了，肯定不能只用4bit来表示啦，最少也要用8bit，8bit最高可以表示256，所以这里直接读取就是单个字母来读取的。
再以FileReader和FileWriter为例
4.代码
public class IOTest {
public static void main(String[] args) {
try{
//先写入
File file=new File("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\writer.txt");
FileWriter fileWriter=new FileWriter(file);
fileWriter.write("ABC一二三");
fileWriter.close();
//读取
FileReader fileReader=new FileReader(file);
int i=0;
while ((i=fileReader.read())!=-1){
System.out.println("通过reader读取的数据："+i);
System.out.println("通过reader读取的数据："+(char)i);
System.out.println("------");
}
fileReader.close();
}catch (Exception e){}
}
}
5. 输出结果
6.解释
我有个疑问，FileReader为什么可以读字母，跟FileInputStream一样，那为什么它会刚好可以只读一个中文又只读到一个字母呢？
19968=0x4e00
writer.txt的16进制文件为
4142 43 e4b8 80e4 ba8c e4b8 89
根本没有4e00，那么我们再转化成二进制
（一）19968=100111000000000
（二）20108=100111010001100
（三）19977=100111000001001
0xe4b880e4ba8ce4b889=111001001011100010000000111001001011101010001100111001001011100010001001
我使用了String.replace()方法，发现e4b8 80e4 ba8c e4b8 89中并没有包含一二三的二进制。
这里就涉及到编码了，常用的支持中文的编码表是UTF-8，于是我将一二三拉进去查看进制转换
这。真的是一套一套的。
到了这里，也不是很清楚究竟是怎么确认只读一个字节还是读一个字符
四、各种io流的特点
不同的io流使用起来是差不多的，只是细节上有些不同，具体的可以查查百度或者直接看每个实现类的源码，毕竟它们都是分别继承了InputStream（字节输入流）,OutputStream（字节输出流）,Reader（字符输入流）,Writer（字符输出流），其中处理流是根据Filter···stream间接继承的。
我稍微看了一下，想FileOutputStream最后的写操作是带有native修饰符的，又要查漏补缺了。
private native void writeBytes(byte b[], int off, int len, boolean append)
throws IOException;
字节流和字符流的区别
- 字节流一次只能操作一个字节，字符流可以操作两个字节
- 字节流能够处理任何文件类型，而字符流只能处理文本类型的文件
1.节点流
File流
字节：FileInputStream，FileOutputStream
字符：FileReader，FileWriter
特点
这些都是需要先创建一个File对象，然后才能使用的，而读取或写入操作都是在创建的File对象上做的。
只有一个区别，前两个是字节流，后两个是字符流，如果需要读取或写入中文，就需要使用后两个。
Piped流
字节：PipedInputStream,PipedOutStream，
字符：PipedReader，PipedWriter
一般是多线程之间进行通信时使用的
特点
在使用这些流时，相比与File流，就不用先创建一个File对象，只需要跟普通的流一样创建即可，但是在管道（Piped）相互通信前，需要使用connect方法将两个管道连接起来
Piped流不需要使用文件作为数据的载体。
字节/字符数组流
字节：ByteArrayInputStream，ByteArrayOutputStream
字符：CharArrayReader，CharArrayWriter
这四个流内部都会有一个数组，使用时是先向数组中存入数据，然后在从数组中读取或将数组的数据写入到其他地方。
特点
Byte开头的，就是只能读取或写入字节。ByteArrayInputStream在创建时需要向构造方法传递一个参数（字节数组）ByteArrayOutputStream则在使用时，需要调用writeTo（某个流）这两个流可以帮助我们先将数据存储到缓存区，然后读取写入更加快速，开辟的缓存区是用来存储字节数组的
CharArrayReader，CharArrayWriter和ByteArrayInputStream，ByteArrayOutputStream类似，只不过Char开头的是读写字符，而Byte是读写字节，用法都一样的。
2.处理流
处理流在使用的时候，是需要套上一个节点流，然后使用方法跟使用节点流差不多。
Buffered缓冲流
字节：BufferedInputStream，BufferedOutputStream
字符：BufferedReader,BufferedWriter
这四个流跟字节/字符流类似，它们内部也有一个数组作为缓存区存在。但是，字节/字符数组流是将数据都缓存到数组中，并不会去刷新这个数组，想读取或写入都是从这个数组出发的；而Buffered缓冲流，这会有一个不会二次改变的数组（可以在构造方法中传入size）一旦这个数组存满了，就会将数组的数据全部读出或写入到其他地方，然后刷新数组。
字节/字符数组流建议一次性用完就关闭。
特点
在套用了其他节点流之后，使用的方法和节点流的使用方式差不多，但是在Buffered缓冲流写入时还需要使用一个flush()方法，将缓存内部的数据全部写入，并且刷新缓存。
转化流
字符：InputStreamReader，OutputStreamWriter
特点
就是能够将字节流转换成字符流，在创建时，需要向构造方法传递一个字节流和字符集（默认为GBK）使用的方法跟字符流的使用方法差不多。
数据流
字节：DataInputStream，DataOutputStream
特点
数据流是能够将数据按照不同的类型写入，读取时也要按照相应的类型读取。类似于写入时，将数据装入一个个不同类型的盒子了，读取时要按照盒子的类型并且按照写入的顺序来读取。
打印流
字节：PrintStream
字符：PrintWriter
特点
这两个流并没有对应的输入流，使用这两个的方法跟其他处理流差不多。在套上一个节点流后，就可以使用print()或println()直接写入数据。
有没有觉得这两个方法很熟悉，平时我们使用System.out.println()这个方法的内部其实也是使用PrintStream来实现的。
对象流
字节：ObjectInputStream，ObjectOutputStream
特点
这两个流可以做一件事，就是将我们要写入或读取的数据序列化，序列化就是将对象转化成二进制数据。要使用这两个流，第一步也是要套上一个节点流，第二步就是在要序列化的类上实现Serializable接口，剩下的使用方法就跟普通的节点流差不多了。
五、总结
这些流真的是多，总结一下使用场景吧。
写入或读取都是文本类型还有中文，就用字符流。
写入或读取其他杂七杂八的文件类型且没有中文，就用字节流。
要考虑线程通信，就用Piped流；要操作文件，就用File流；要将数据存在内存中，就用字节/字符数组流，没有性能和功能要求，用这三个就够了。
想要提高读写性能，就套个Buffered缓冲流；想要对规定数据格式，就套个数据流；想要使用方便或换行，就套个打印流；想要对对象序列化，就套个对象流。
浙公网安备 33010602011771号