Java学习从菜鸟变大鸟之二输入输出流（IO）

在软件开发中，数据流和数据库操作占据了一个很重要的位置，所以，熟悉操作数据流和数据库，对于每一个开发者来说都是很重要的，今天就来总结一下JavaI/O.

流

　　流是一个很形象的概念，当程序需要读取数据的时候，就会开启一个通向数据源的流，这个数据源可以是文件，内存，或是网络连接。类似的，当程序需要写入数据的时候，就会开启一个通向目的地的流。这时候你就可以想象数据好像在这其中“流”动一样。

Java 内用 Unicode 编码存储字符，字符流处理类负责将外部的其他编码的字符流和 java 内 Unicode 字符流之间的转换。而类 InputStreamReader 和 OutputStreamWriter 处理字符流和字节流的转换。字符流（一次可以处理一个缓冲区）一次操作比字节流（一次一个字节）效率高。

结构图看一下整个数据流中的API结构和对象继承关系信息：

Java中的流分为两种，一种是字节流，另一种是字符流，字符流处理的单元为 2 个字节的 Unicode 字符，分别操作字符、字符数组或字符串，而字节流处理单元为 1 个字节，操作字节和字节数组。分别由四个抽象类来表示（每种流包括输入和输出两种所以一共四个）:InputStream，OutputStream，Reader，Writer。Java中其他多种多样变化的流均是由它们派生出来的:

实例分析

( 一 )以字节为导向的 stream------InputStream/OutputStream

InputStream 和 OutputStream 是两个 abstact 类，对于字节为导向的 stream 都扩展这两个鸡肋（基类）

在这其中InputStream和OutputStream在早期的Java版本中就已经存在了，它们是基于字节流的，而基于字符流的Reader和Writer是后来加入作为补充的。以上的层次图是Java类库中的一个基本的层次体系。

在这四个抽象类中，InputStream和Reader定义了完全相同的接口：

int read（） int read（char cbuf[]） int read（char cbuf[], int offset, int length）

而OutputStream和Writer也是如此：

int write（int c）  int write（char cbuf[]）  int write（char cbuf[], int offset, int length）

这六个方法都是最基本的，read（）和write（）通过方法的重载来读写一个字节，或者一个字节数组。

2、 OutputSteam

( 二 )以字符为导向的 stream Reader/Writer

以 Unicode 字符为导向的 stream ，表示以 Unicode 字符为单位从 stream 中读取或往 stream 中写入信息。

Reader/Writer 为 abstact 类

以 Unicode 字符为导向的 stream 包括下面几种类型：

1. Reader

总结

字节流和字符流的区别：

1，字节流读取的时候，读到一个字节就返回一个字节。字符流使用了字节流读到一个或多个字节(中文对应的字节数是两个，UTF-8码表中是3个字节)时。先去查指定的编码表，将查到的字符返回。

2，字节流可以处理所有类型数据，如图片，mp3，avi。而字符流只能处理字符数据。

结论：只要是处理纯文本数据，就要优先考虑使用字符流。除此之外都用字节流

Reader中的常见的方法：

1，int read()：读取一个字符。返回的是读到的那个字符。如果读到流的末尾，返回-1.

2，int read(char[])：将读到的字符存入指定的数组中，返回的是读到的字符个数，也就是往数组里装的元素的个数。如果读到流的末尾，返回-1.

3，close():读取字符其实用的是window系统的功能，就希望使用完毕后，进行资源的释放

Writer中的常见的方法：

1，write(ch): 将一个字符写入到流中。

2，write(char[]): 将一个字符数组写入到流中。

3，write(String): 将一个字符串写入到流中。

4，flush():刷新流，将流中的数据刷新到目的地中，流还存在。

5，close():关闭资源：在关闭前会先调用flush()，刷新流中的数据去目的地。然流关闭。、

FileWriter:该类没有特有的方法只有自己的构造函数。该类特点在于

1，用于处理文本文件。

2，该类中有默认的编码表，

3，该类中有临时缓冲。

构造函数：在写入流对象初始化时，必须要有一个存储数据的目的地。

对于读取或者写入流对象的构造函数，以及读写方法，还有刷新关闭功能都会抛出IOException或其子类。所以都要进行处理。或者throws抛出，或者try catch处理

细节：

当指定绝对路径时，定义目录分隔符有两种方式：

1，反斜线但是一定要写两个。\\new FileWriter("c:\\demo.txt");

2，斜线/ 写一个即可。new FileWriter("c:/demo.txt");

字符流的缓冲区：缓冲区的出现提高了对流的操作效率。

原理：其实就是将数组进行封装。

对应的对象：

BufferedWriter：特有方法：newLine()：跨平台的换行符。

BufferedReader：特有方法：readLine():一次读一行，到行标记时，将行标记之前的字符数据作为字符串返回。当读到末尾时，返回null。

在使用缓冲区对象时，要明确，缓冲的存在是为了增强流的功能而存在，

所以在建立缓冲区对象时，要先有流对象存在。

其实缓冲内部就是在使用流对象的方法，只不过加入了数组对数据进行了临时存储。为了提高操作数据的效率。

readLine():方法的原理：

其实缓冲区中的该方法，用的还是与缓冲区关联的流对象的read方法。只不过，每一次读到一个字符，先不进行具体操作，先进行临时存储。当读取到回车标记时，将临时容器中存储的数据一次性返回。

既然明确了原理，我们也可以实现一个类似功能的方法。

import java.io.*;

public class TestBufferStream2 {

  public static void main(String[] args) {

    try {

      BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("d:\\share\\java\\dat2.txt"));

      BufferedReader br = new BufferedReader(

             new FileReader("d:\\share\\java\\dat2.txt"));

      String s = null;

      for(int i=1;i<=100;i++){

        s = String.valueOf(Math.random());

        bw.write(s);

        bw.newLine();

      }

      bw.flush();

      while((s=br.readLine())!=null){

        System.out.println(s);

      }

      bw.close();

      br.close();

    } catch (IOException e) { e.printStackTrace();}

  }

}

操作数组的流对象。

1，操作字节数组

ByteArrayInputStream

ByteArrayOutputStream

toByteArray();

toString();

writeTo(OutputStream);

2，操作字符数组。

CharArrayReader

CharArrayWriter

对于这些流，源是内存。目的也是内存。

而且这些流并未调用系统资源。使用的就是内存中的数组。

所以这些在使用的时候不需要close。

操作数组的读取流在构造时，必须要明确一个数据源。所以要传入相对应的数组。

对于操作数组的写入流，在构造函数可以使用空参数。因为它内置了一个可变长度数组作为缓冲区。