轻松 Java IO

      android 文件 IO，固然也是 Java IO。廖廖几百字，来讲清楚文件 IO 究竟是什么。经过对一些基本概念的理解以及 Java IO 中其余的一些必要性知识的理解，来透彻的理解 Java IO.

1.字节，字符，与字符编码与文件编码的关系

字节：代码里表示就是 byte

字符：代码里单独表示就是 char，byte 不能表示一个字符。

字符编码：字符要用多少个字节表示，以包括如何表示。就是传说中的 utf-8，ansi,utf-16be,gbk 等

文件编码：也就是文件存储时采用何种字符编码。存储时采用何种编码，那读取时也必须采用相应的编码。不然在碰到非英文字符的时候，就会碰到不怀好意的乱码问题。

理解了上面的概念，也就是理解了，为何 Java 的 IO 会区分字节流与字符流了。

2.通常的流

      能够这么说，最基本的字节流分别是 读 - FileInputStream（FileWriter） ，写 - FileOutputStream (FileReader)。这两个类能够理解是真正与 “文件 - File” 发生关系的。这两个类中包含了更底层的 IO 处理，例如调用 IoBridge.open(),IoBridge.read(),IoBrige.write()以及IoBridge.closeAndSignalBlockedThreads()等桥接方法调用。而这些底层的类又是经过更底层的 Posix 类，再经过 JNI 调用到 C 层实现(C 层并无用 C语言的fread()等函数，而是直接调用的系统调用 read())，最后实现文件的读与写等文件相关的操做。因此流是对底层IO相关的系统调用的一个细节封装。

    Java中定义了流的概念，输入流或者输出流，且不可逆不可任意跳转，从源码上来看都是出于设计上的考量。参考 RandomAccessFile 的实现，其之因此可以随机访问文件，其实就是经过调用了 Libcore.os.lseek() 来实现。固然，普通的流也有调用到 Libcore.os.lseek()，就是 skip（）方法，而没有像 RandomAccessFile 同样提供了上层的 seek() 方法。

3.装饰的流

    为了你们使用上的方便，如读一个 int 须要分红 4 个字节去读，而且作一次计算，Java中提供了 DataInputStream/DataOutputStream，其就是装饰了一下，底层的文件 IO 操做均是由 FileInputStream/FileOutStream 来实现的。

public final int readInt() throws IOException {
387        // b/30268192
388        // Android-changed: Use read(byte[], int, int) instead of read().
389        readFully(readBuffer, 0, 4);//读 4 个字节
390        return Memory.peekInt(readBuffer, 0, ByteOrder.BIG_ENDIAN);//将 4 个字节转换成 Int 值
391    }


/**
* 分大小端转成 Int
**/
public static int peekInt(byte[] src, int offset, ByteOrder order) {
46        if (order == ByteOrder.BIG_ENDIAN) {
47            return (((src[offset++] & 0xff) << 24) |
48                    ((src[offset++] & 0xff) << 16) |
49                    ((src[offset++] & 0xff) <<  8) |
50                    ((src[offset  ] & 0xff) <<  0));
51        } else {
52            return (((src[offset++] & 0xff) <<  0) |
53                    ((src[offset++] & 0xff) <<  8) |
54                    ((src[offset++] & 0xff) << 16) |
55                    ((src[offset  ] & 0xff) << 24));
56        }
57    }

BufferedInputStream/BufferedOutputStream 就更简单了，就是在 IO 前先将数据存入或者写出到byte[] buffer 中，外加一个 count 计数器记录下写入与写出的字节个数。而真正与文件发生 IO 的仍是 FileInputStream/FileOutputStream

BufferedWriter/BufferedReader 是相似的，只不过它的 buf 是 char[] ，而不是 byte[]。同时，它也用了一个 pos 做为下标计数器。

4.PipedInputStream/PipedOutputStream

    管道流，单独放在最后讲，并非由于它有多么的高大上，由于惭愧的是，我在实际编码当中历来没有用到过。但这两个类所涉及的设计思想很是值得咱们学习。

做用：用于两个不一样的线程之间进行通讯

文件IO：这两个类是没有文件 IO 的。写入读出都是在同一个 byte[] buffer 内

封装：PipedOutputStream 封装了 PIpedInputStream,PipedInputStream 封装了 byte[] buffer

buffer：这是一个循环 buffer ,分别用了 in 表示下一个要写的位置，out 表示下一个要读的位置。读的最大范围为 [out,int) 左闭右开区间，写的最大范围为 [in,out)

    in 为 -1 表示空 buffer，读线程阻塞等待

    in == empty 表示 buffer 满，写线程阻塞等待

但须要注意的是，无论是读待仍是写等待，最多只会等 3 秒钟，且是每隔一次一秒的。

小结

    Java 中还有一些其余相关的流，如 PrintStream/PrintWriter ，其也就是多了一些封装帮助咱们更方便更快捷的完成代码编写，从而摒弃一些复杂的运算，专心处理业务逻辑便可。

    Java IO 的知识点还不少，上面都是一些最基础的东西，但掌握了上面这些比较基础的东西，那其余复杂的东西也就容易掌握了。

    Java 还有一类 IO 称为 NIO，其主要目的是为了超大文件,复用IO的异步读写。NIO 的三要素为 Channel，Buffer,Selector。先知道有这么几个东西吧。