Java-IO之总框架

在Java IO中我们会经常提到输入流和输出流，流是一种抽象的数据总称，本质是能够进行数据的传输。按照流的方向分为：输入流和输出流。按照流中处理数据的单位，可以将其区分为：字节流和字符流。在Java中，字节就是1个Byte，8位，而字符是占2个Byte，16位，字节是有符号类型，字符是无符号类型的。

接下来分别讨论输入流、输出流、字节流和字符流。

一、以字节为单位的输入流的框架图：

从上图我们可以看出以字节为单位的输入流的公共父类是InputStream：

（1）InputStream是以字节为单位的输入流的超类，InputStream提供了接口从输入流中读取字节数据。

（2）ByteArrayInputStream是字节数组输入流，它的内部缓冲区是一个字节数组，本质是通过字节数组来是实现的。

（3）PipedInputStream是管道输入流，能够实现多线程间的管道通信。

（4）FilterInputStream是过滤输入流，它是DataInputStream和BufferedInputStream的超类。

（5）DataInputStream是数据输入流，用来装饰其他输入流，允许应用程序以与机器无关方式从底层输入流中读取基本Java数据类型。

（6）BufferedInputStream是缓冲输入流，作用是为另一个输入流添加缓冲功能。

（7）FileInputStream是文件输入流，通常用于对文件进行读取操作。

（8）File是文件和目录路径名的抽象表示形式，File不仅仅表示文件，也可以表示目录，它的超类是Object。

（9）FileDescriptor是文件描述符，用来表示开放文件，开放套接字等。

（10）ObjectInputStream是对象输入流，和ObjectOutputStream一起来对基本数据或对象进行持久存储。

二、以字节为单位的输出流的框架图：

从中我们可以看出，以字节为单位的输出流的公共父类是OutputStream：

（1）OutputStream是以字节为单位的输出流的超类，提供了write()函数从输出流中读取字节数据。

（2）ByteArrayOutputStream是字节数组输出流，写入ByteArrayOutputStream的数据被写入到一个byte数组，缓冲区会随着数据的不断写入而自动增长，可使用toByteArray()和toString()获取数据。

（3）PipedOutputStream是管道输出流，和PipedInputStream一起使用，能实现多线程间的管道通信。

（4）FilterOutputStream是过滤输出流，是DataOutputStream，BufferedOutputStream和PrintStream的超类

（5）DataOutputStream是数据输出流，用来装饰其他的输出流，允许应用程序以与机器无关方式向底层写入基本Java数据类型。

（6）BufferedOutputStream是缓冲输出流，它的作用是为另一个输出流添加缓冲功能。

（7）PrintStream是打印输出流，用来装饰其他输出流，为其他输出流添加功能，方便的打印各种数据值

（8）FileOutputStream是文件输出流，通常用于向文件进行写入操作。

（9）ObjectOutputStream是对象输出流，它和ObjectInputStream一起对基本数据或者对象的持久存储。

三、以字节为单位的输入流和输出流关联的框架图

输入流和输出流都有对应的关系，如图：

四、以字符为单位的输入流的框架图：

从图我们可以看出，以字符为单位的输入流的公共类是Reader。

（1）Reader是以字符为单位的输入流的超类，它提供了read()接口来取字符数据。

（2）CharArrayReader 是字符数组输入流，用于读取字符数组，继承于Reader。操作的数据是以字符为单位。

（3）PipedReader 是字符类型的管道输入流，它和PipedWriter一起可以通过管道进行进程间的通讯，在使用管道通信时，必须将PipedWriter和PipedReader配套使用。

（4）FilterReader是字符类型的过滤输入流。

（5）BufferedReader是字符缓冲输入流，作用是为另一个输入流添加缓冲功能。

（6）InputStreamReader是字节转字符的输入流，它是字节流通向字符流的桥梁。

（7）FileReader是字符类型的文件输入流，通常用于对文件进行读取操作。

五、以字符为单位的输出流的框架图：

从图中可以看出，Writer是所有字符输出流的超类。

（1）Writer是以字符为单位的输出流的超类，它提供了writer()函数，进行对字符的写。

（2）CharArrayWriter是字符数组输出流，用于读取字符数组，继承于Writer，操作数据的单位是字符。

（3）PipedWriter是字符类型的管道输出流，它和PipedReader一起是可以通过管道进行线程间的通讯，在使用管道通信时，必须将PipedReader和PipedWriter配套使用。

（4）FilterWriter是字符类型的过滤输出流。

（5）BufferedWriter是字符缓冲输出流，作用是为另一个输出流添加缓冲功能。

（6）OutStreamWriter是字节转字符的输出流，是字节通向字符流的桥梁。

（7）FileWriter 是字符类型的文件输出流。

（8）File，获取文件或者目录对象

（9）PrintWriter是字符类型的打印输出，用来装饰其他输出流，能为其他的输出流添加功能。

六、以字符为单位的输入流和输出流关联的框架图：

七、字节转换为字符流的框架图

在java中，字节流能转换为字符流，转换关系图

从上图可以看出：

（1）FileReader继承于InputStreamReader，而InputStreamReader依赖于InputStream，因为InputStreamReader的构造函数是以InputStream为参数，传人InputStream会在InputStreamReader内部通过转码，将字节转换成字符。

（2）FileWriter继承于OutputStreamWriter，而OutStreamWriter依赖于OutputStream，因为OutputStreamWriter的构造函数是以OutputStream为参数，我们传人OutputStream会在OutputStreamWriter内部通过转码，将字节转换成字符。

八、字节和字符的输入流对应关系：

九、字节和字符的输出流对应关系