java基础知识I/O流使用详解

“流”概念源于UNIX中的管道（pipe）的概念。在UNIX中，管道是一条不间断的字节流，用来实现程序或进程间的通信，或读写外围设备、外部文件等，它屏蔽了实际的I/O设备中处理数据的细节。   一个流，必有源端和目的端，它们可以是计算机内存的某些区域，也可以是磁盘文件，甚至可以是Internet上的某个URL。 流的方向是重要的，根据流的方向，流可以分为两类：输入流和输出流。其实输入/输出是想对于内存来说的。实际上，流的源端和目的端可简单地看成是字节的生产者和消费者，对于输入流，可不必关心它的源端是什么，只要简单地从流中读数据，而对输出流，也可不知道它的目的端，只是简单地往流中写数据。

a.流：一组有序的数据序列。
b字节流：数据流中最小的数据单元是字节。
c.字符流：数据流中最小的数据单元是字符。

一.  java.io包中的类对应两类流

一类流直接从指定的位置（如磁盘文件或内存区域）读或写，这类流称为结点流，其他的流则称为过滤流（包装流）

过滤流：一些流可以从文件以及其他地方接收字节，另一些流可以将字节组合成更有用的数据类型。将一个已经存在的流传递给另一个流的构造方法，将这两种流结合起来，结合后的流被称为过滤流。过滤器输入流往往是以其它输入流作为它的输入源，经过过滤或处理后再以新的输入流的形式提供给用户，过滤器输出流也类似。我们很少用单一的类来创建流对象，而是通过叠合多个对象来提供所期望的功能（即装饰器设计模式）。

java的常用输入、输出流其实都是继承自4个抽象类，分别是：

基于单字节的InputStream,OutputStream类（面向字节形式的Ｉ/Ｏ）
基于双字节的Unicode代码单元的 Reader， Writer类（面向字符形式的Ｉ/Ｏ）
一旦打开输入流后，程序就可从输入流串行地读数据。从输入流读/写数据的过程一般如下：打开一个流通道-->读取/写信息-->关闭流通道。

在java平台中，有以下两种方式能获得本地平台的字符编码类型：

（a）System.getProperty("file.encoding");

（b) Charset cs=Charset.defaultCharset();

所有的输入流、输出流都可以分为字节（输入、输出）流，字符（输入、输出）流，处理字节的主要是（OutputStream/InputStream） 系列，处理字符的，主要是（Reader/Write）系列

二.以字节（Byte）为导向的输入流（InputStream系列），这几个类都可以与FileInputStream对象相连以提供有用接口：

ByteArrayInputStream：把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用
StringBufferInputStream(在java1.1中已经弃用了)：把一个String对象作为InputStream，底层实现使用StringBuffer
FileInputStream：把一个文件作为InputStream，实现对文件的读取操作(文件名、文件、FileDescriptor对象)
PipedInputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用（作为多进程中的数据源）
SequenceInputStream：把多个InputStream合并为一个InputStream
以字节（Byte）为导向的输出流（OutputStream系列），可以与ＦilterOutputStream对象相连以提供有用接口：

ByteArrayOutputStream：在内存中创建缓冲区，把信息存入内存中的一个缓冲区中，缓冲区初始化尺寸（可选）
 FileOutputStream：把信息存入文件中（文件名、文件、FileDescriptor）
PipedOutputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用(指定用于多线程的数据的目的地)

三.与之对应的（Reader/Writer）系列：

Reader:                 与InputStream相对应，适配器InputStreamReader
Writer:                 与OutputStream相对应，适配器为OutputStreamWriter
FileReader：              与FileOutputStream相对应
 FileWriter:             与FileOurputStream相对应
 StringReader:           无相对应的类
StringWriter:           与ByteArrayInputStream相对应
CharArrayReader:        与ByteArrayOutputStream相对应
 CharArrayWriter:        与ByteArrayOutputStream相对应
 PipedReader:            与PipedInputStream相对应
 PipedWriter:            与PipedOutputStream相对应

四.两种不限导向的stream之间的转换(使用适配器类)

InputStreamReader和OutputStreamReader：把一个以字节为导向的stream转换成一个以字符为导向的stream。

InputStreamReader 是字节流通向字符流的桥梁：它使用指定的 charset 读取字节并将其解码为字符。它使用的字符集可以由名称指定或显式给定，或者可以接受平台默认的字符集

OutputStreamWriter 是字符流通向字节流的桥梁：可使用指定的 charset 将要写入流中的字符编码成字节。它使用的字符集可以由名称指定或显式给定，否则将接受平台默认的字符集

五.通过FilterInputStream从InputStream读取数据：

DataInputStream：从stream中读取基本类型（int、char，long等）数据。
BufferedInputStream：使用缓冲区 ，使用它可以防止每次读取都得进行实际的读操作
LineNumberInputStream：会记录input stream内的行数，然后可调用getLineNumber()和setLineNumber(int)
PushbackInputStream：很少用到，一般用于编译器开发
通过FilterOutputStream向OutputStream写入：

DataIOutputStream：可以按照移植方式往stream中输出基本类型（int、char，ｌｏｎｇ等）数据。
 BufferedOutputStream：使用缓冲区 ，使用它可避免每次发送数据都进行实际的写操作
 PrintStream：产生格式化输出 ，其中DataOutputStream处理数据的存储，PrintStream处理显示

六.更改流的行为

尽管BufferedOutputStream是FilterOutputStream的子类，但是BufferedWriter并不是FilterWriter的子类，（FilterWriter是抽象类，没有任何子类）

没有与DataInputStream对应的类。除非在要使用readLine()时改用BufferedReader，否则使用DataInputStream
BufferedReader：与BufferedInputStream对应
 LineNumberReader：与LineNumberInputStream对应
PushBackReader：与PushbackInputStream对应
BufferedWrite：与BufferedOutStream对应
PrintWrite：与 PrintStream对应

七.自我独立的类:RandomAccessFile

这个类适用于有大小已知的记录组成的文件，RandomAccessFile除了实现了DataInput和DataOutput接口（DataInputStream和DataOutputStream也实现了这两个接口）之外，这个类是个完全独立的类，它拥有和别的I/O类型本质不同的行为，可以在一个文件内向前和向后移动，直接从Object派生而来。

可通过RandomAccessFile对象完成对文件的读写操作
在产生一个对象时，可指明要打开的文件的性质：r，只读；w，只写；rw可读写
可以直接跳到文件中指定的位置
RandomAccessFile的大部分功能（不是全部）有nio存储映射文件所取代