Java IO 基础总结(一)

Java IO 体系介绍

• 流式部分：字节流和字符流
• 非流式部分：流式部分的辅助，比如File、RandomAccessFile 等
  
• 与安全、操作系统相关工具类：比如 FileSystem、SerializablePermission 等
  

接下来介绍流式部分

1.字节流和字符流

Java提供面向字节流处理的输入输出抽象类：InputStream 和 OutputStream

也提供面向字符处理的输入输出抽象类：Reader 和 Writer

为什么要额外提供处理字符的流类呢？因为Java使用Unicode编码，每个字符占用两个字节

面向单字节的输入输出流类来操作字符的输入和输出不是太方便

2.流家族

Java流家族可谓庞大，而且还能通过流装饰器进行各种组合，这里把常用的流类整理如下

2.1 面向字节流的API

• 面向文件的API：FileInputStream 和 FileOutputStream
• 面向字节数组的API：ByteArrayInputStream 和 ByteArrayOutputStream
• 面向对象的API：ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream
• 面向二进制数据的API：DataInputStream 和 DataOutputStream
• 面向管道流的API：PipedInputStream 和 PipedOutputStream
• 面向压缩文件流的API：ZipInputStream 和 ZipOutputStream
  
• 用于对流包装的装饰器API：FilterInputStream 和 FilterOutputStream

这里对流的装饰器进行说明，比如想使用FileInputStream 读取一个文件数据，但又想使用缓冲区功能

那该怎么办呢，这时装饰器FilterInputStream 就能发挥作用了，此处演示简单代码

    public static void testBuffer() throws FileNotFoundException {        FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt");        // 具有缓冲功能的输入流：BufferedInputStream        // 他正是装饰器 FilterInputStream 输入流的子类        // 这样就能把一个面向文件的输入流转换成具有缓冲功能的输入流        BufferedInputStream bufferStream = new BufferedInputStream(fis);        try {            // 读取单个字节            int oneByte;            while ((oneByte = bufferStream.read()) != -1) {                System.out.println(oneByte);            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        } finally {            // 流使用完之后要关闭            if (null != bufferStream) {                try {                    bufferStream.close();                } catch (IOException e) {                    e.printStackTrace();                }            }        }    }

2.2 面向字符流的API

• 面向文件的字符流API：FileReader 和 FileWriter
• 面向字符数组的字符流API：CharArrayReader 和 CharArrayWriter
• 面向字符串的字符流API：StringReader 和 StringWriter
  
• 具有缓冲功能的字符流API：BufferedReader 和 BufferedWriter
• 具有装饰器功能的字符流API：FilterReader 和 FilterWriter
• 面向管道的字符流API：PipedReader 和 PipedWriter

2.3 完整的流体系

（1）顶层接口设计

前面已经提到过，InputStream、OutputStream、Reader 和 Writer都是抽象类

但在这之上还有4个顶层接口，分别是 Closeable、Flushable、Readable 和 Appendable

它们分别定义 close()、flush()、read() 以及 append() 方法

前3个方法很容易理解，分别是 关闭流、刷新缓冲区、读取流，那么最后一个方法是干什么用的呢？

恰巧就是前面的流家族没有列出来的，想想 StringBuilder 的append功能，再去看下整个体系吧

2.4 字节流与字符流的桥梁

前面把最常用的字节流、字符流API都整理了，也简单说了下为什么Java会推出面向字符的流类

尽管是为了处理Unicode文本更加方便，但是以字节的形式操作流，读写速度明显更快

那么要以字节的形式操作字符，如何把字节和字符流连接起来呢，就是下面这两个API

InputStreamReader：允许把一个面向字节的输入流转换成面向字符的输入流

OutputStreamWriter：允许把一个面向字节的输出流转换成面向字符的输出流

3.Java IO 流总结

流式部分总结：两个对应、一个桥梁

两个对应分别指：输入与输出流的对应；字节流和字符流的对应；

一个桥梁指：字节流到字符流的桥梁