java 的IO类库的基本架构

java IO 操作的类在java.io 包中，大概可以分为以下几组：

• 基于字节操作的接口：InputStream 和 OutputStream
• 基于字符操作的接口：Writer 和 Reader
• 基于磁盘操作的接口：File 相关
• 基于网络操作的接口：Socket 相关
  
  前两个是数据格式区分，后两个是传输方式区分。IO 只是人机交互的手段，除了完成交互功能，我们关注的就是如何提高他的运行效率了，而数据格式和传输方式是影响效率的最关键的因素。

基于字节操作的接口

以下是 InputStream 的类层次关系图



其实还有很多子类没有展示出来，每个子类对应处理不同的操作类型。

以下是 OutputStream 的类层次关系图



两个要点：

• 1、操作数据的方式可以组合使用
• 2、必须制定流最终写到什么地方：要么是磁盘，要么是网络中。其实写网络也是写磁盘，只是需要让操作系统再将数据传送到其他地方，而不是本地磁盘。

基于字符操作的接口

不管是磁盘还是网络传输，最小的存储单元都是字节，而不是字符，所以IO操作的都是字节而不是字符，但是为什么有操作字符的IO接口呢？

这是因为我们程序操作的数据都是字符形式的，为了方便操作当然要提供直接写字符的IO接口。

Writer 类层次结构



Reader 类层次结构

Reader 和 Writer 接口都只定义了读取或写入数据字符的方式，也就是怎么读或写，但是没有指明数据要写到哪里，这里就涉及到磁盘或网络的工作机制。

字节和字符转化接口

前面说过，数据持久化或网络传输都是以字节为单位进行，所以必须有字符字节转化工具。



字符编码类结构如图，解码有类似的结构；

从InputStream 到 Reader 的过程要指定编码字符集，否则使用系统默认的字符集，很可能会出现乱码问题。StreamDecoder 正是完成从字节到字符的解码的实现类。

try {
            StringBuffer buffer = new StringBuffer();
            char[] buf = new char[1024];
            FileReader reader = new FileReader("file");
            while (reader.read(buf) > 0) {
                buffer.append(buf);
            }
            buffer.toString();
        } catch (Exception e) {

        }

FileReader 就是按照上面的工作方式读取文件的，FileReader 继承了 InputStreamReader ，实际上是读取文件流，然后通过StreamDecoder 解码成 char，只不过这里的解码字符集是默认字符集。



通过 OutputStreamWriter 类完成了从字符到字节的编码过程，由 StreamEncoder 完成编码过程。