Java基础之Java IO

在计算机术语中，I/O(input/output)是系统和外部进行交流通讯的方式。输入(input)是系统收到的信号或者数据，输出是系统对外发出的信号或者数据。咱们一般所说的执行I/O操做就是对于输入或者输出数据的处理。

Java IO是Java提供的一系列用于处理输入和输出数据的API。Java对于输入和输出进行了抽象，用流(Stream)来表示输入输出。流能够表明任何类型的输入源或者输出目标。好比硬盘上的文件，内存，其余设备等。 流由一系列的数据组成，你能够把流想象成水流，程序可使用输入流来读取数据，使用输出流来写出数据。流支持不一样类型的数据，如字节数据，基本类型数据，对象等

从流中读取数据

向流中写入数据

Java Stream中根据处理数据的最小单位不一样，能够分为字节流和字符流两种。

• 字节流

  数据流中最小的数据单元是字节

• 字符流 数据流中最小的数据单元是字符， Java中的字符是Unicode编码，一个字符占用两个字节。

根据这两种不一样的类型，Java提供了一些列的Java类

字节流

字节输入流

InputStream是全部字节输入流的基类，提供了读取字节流的基本方法，其子类经过继承InputStream实现不一样形式的字节流。咱们先看下InputStream中的关键方法

方法	方法介绍
public abstract int read()	从流中读取一个字节数据，抽象方法由子类负责实现真正的读取
public int read(byte b[])	从流中读取数组长度的字节数据，内部调用下面的方法实现
public int read(byte b[], int off, int len)	从流中读取len个字节，写入到从off位置开始的数组中
public long skip(long n)	跳过流中的几个字节
public int available()	流中可读字节的数量
public void close()	关闭字节流，释放系统资源
public synchronized void mark(int readlimit)	标记当前位置，调用reset方法以后还能够从当前位置开始读取，调用前须要经过markSupported检查实现类四是否支持mark
public synchronized void reset()	重置读取位置为上次 mark 标记的位置
public boolean markSupported()	判断当前流是否支持标记流

ByteArrayInputStream

ByteArrayInputStream把一个数组包装成输入流，从字节数组读取数据。相比于直接使用原始数组，ByteArrayInputStream提供了read-only功能。由于流没有提供更改数组内容的方法。

FileInputStream

FileInputStream从文件系统中读取字节数据，是咱们使用比较多的一个类，内部实际读取文件内容的方法为native方法实现，通常读取配置包装类BufferedInputStream使用，减小I/O消耗。

PipedInputStream

PipedInputStream主要用户线程间通讯，PipedInputStream链接到PipedOutputStream，一个线程经过PipedOutputStream写数据，另一个经过PipedInputStream读取数据。可是线程间通讯也能够采起共享内存到方式。因此使用过程当中应用场景很少。

FilterInputStream

咱们都知道Java IO包使用了经典的装饰模式，经过装饰器增长原始输入输出流的功能。FilterInputStream是输入装饰器的基类，自己没有提供特殊的功能，只是简单的把调用转发到原始输入流中。具体装饰器经过实现类来扩展。

• BufferedInputStream

  BufferedInputStream是咱们使用比较多的类，提供了读取输入的缓存功能，经过一次读取和缓存多个字节的数据到内存中，减小系统调用带来的开销。可是要注意的是并非任何状况下经过BufferedInputStream都能提升读取的性能，经过阅读源码能够发现，BufferedInputStream默认读取8K(8192)的缓存数据，若是你一次读取的字节超过了缓存大小的数据，反而增长了一次数据的内存拷贝，下降了程序的性能。因此须要根据自身程序特色决定是否使用。

• PushbackInputStream

  回退流，咱们的输入流在只能顺序的从前日后读取字节，PushbackInputStream提供了回退功能，把读取进来不须要的字节回退到输入流的缓存中。

• DataInputStream

  DataInputStream提供了咱们从输入流中读取Java基本数据类型数据的功能。根据数据类型字节长度不一样，读取相应的字节，转换为咱们须要的基本数据类型。好比int类型，读取流中的四个字节，经过移位的方式组合成咱们须要的int类型数据。

ObjectInputStream

ObjectInputStream用于对象的反序列化，从流中读取数据，转换为咱们须要的Java对象。对象反序列化的过程不包括transient和静态字段。可反序列化的对象必须实现Serializable接口。

字节输出流

OutputStream是全部字节输出流的基类，提供了写出数据的基本方法，其子类经过继承OutputStream实现不一样形式的字节输出流。咱们先看下OutputStream中的关键方法

方法	方法介绍
public abstract void write(int b)	向输出流中写入一个字节，取的是int的低八位字节
public void write(byte b[])	向输出流中写入字节数组
public void write(byte b[], int off, int len	向输出流中写入len长度的字节数据，从b[]的off位置开始
public void flush()	强制刷新，将缓冲中的数据写入的输出流。这里只是保证写入到输出流，，好比文件，只是保证写入到操做系统缓存。
public void close()	关闭字节流，释放系统资源

ByteArrayOutputStream

ByteArrayOutputStream写入到内存中的字节数组缓存中，数组大小会随着写入数量的增长而自动增加。能够经过toByteArray或者toString获取写入的数据

FileOutputStream

FileOutputStream写入字节到文件中

PipedOutputStream

PipedOutputStream管道输出流须要和PipedOutputStream配合使用，用于线程间通讯。

FilterOutputStream

FilterOutputStream和FilterInputStream相似，是输出字节流的装饰类的基类，自己没有提供特殊的功能，只是简单的把调用转发到原始输入流中。具体装饰器经过实现类来扩展。

• BufferedOutputStream BufferedOutputStream也和BufferedInputStream相似，提供了输出字节流的缓冲，经过暂时缓存写入数据，在写入到数据达到必定的数量后，一块儿写入到外部存储，减小系统调用带来的开销。 BufferedOutputStream默认缓冲区一样是8K(8192)大小。
• DataOutputStream DataOutputStream提供了咱们把Java基本数据类型数据写入到输出字节流的功能。

ObjectOutputStream

ObjectOutputStream用于对象的序列化，把Java对象对象写入到输出流中。对象序列化的过程不包括transient和静态字段。可序列化的对象必须实现Serializable接口。

字符流

字符流和字节流相似，基本的类结构和方法和字节流也基本相同。不一样过的是字符流读取的单位是字符，而字节流是单个字节。须要注意的是FileReader和FileWriter，不是直接继承的Reader和Writer抽象类，而是经过OutputStreamReader和OutputStreamWriter进行桥接，底层依然使用的FileInputStream和FileOutputStream。

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