輕鬆 Java IO

      android 文件 IO，固然也是 Java IO。廖廖幾百字，來講清楚文件 IO 究竟是什麼。經過對一些基本概念的理解以及 Java IO 中其餘的一些必要性知識的理解，來透徹的理解 Java IO.

1.字節，字符，與字符編碼與文件編碼的關係

字節：代碼裏表示就是 byte

字符：代碼裏單獨表示就是 char，byte 不能表示一個字符。

字符編碼：字符要用多少個字節表示，以包括如何表示。就是傳說中的 utf-8，ansi,utf-16be,gbk 等

文件編碼：也就是文件存儲時採用何種字符編碼。存儲時採用何種編碼，那讀取時也必須採用相應的編碼。不然在碰到非英文字符的時候，就會碰到不懷好意的亂碼問題。

理解了上面的概念，也就是理解了，爲何 Java 的 IO 會區分字節流與字符流了。

2.通常的流

      能夠這麼說，最基本的字節流分別是 讀 - FileInputStream（FileWriter） ，寫 - FileOutputStream (FileReader)。這兩個類能夠理解是真正與 「文件 - File」 發生關係的。這兩個類中包含了更底層的 IO 處理，例如調用 IoBridge.open(),IoBridge.read(),IoBrige.write()以及IoBridge.closeAndSignalBlockedThreads()等橋接方法調用。而這些底層的類又是經過更底層的 Posix 類，再經過 JNI 調用到 C 層實現(C 層並無用 C語言的fread()等函數，而是直接調用的系統調用 read())，最後實現文件的讀與寫等文件相關的操做。因此流是對底層IO相關的系統調用的一個細節封裝。

    Java中定義了流的概念，輸入流或者輸出流，且不可逆不可任意跳轉，從源碼上來看都是出於設計上的考量。參考 RandomAccessFile 的實現，其之因此可以隨機訪問文件，其實就是經過調用了 Libcore.os.lseek() 來實現。固然，普通的流也有調用到 Libcore.os.lseek()，就是 skip（）方法，而沒有像 RandomAccessFile 同樣提供了上層的 seek() 方法。

3.裝飾的流

    爲了你們使用上的方便，如讀一個 int 須要分紅 4 個字節去讀，而且作一次計算，Java中提供了 DataInputStream/DataOutputStream，其就是裝飾了一下，底層的文件 IO 操做均是由 FileInputStream/FileOutStream 來實現的。

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);//讀 4 個字節
390        return Memory.peekInt(readBuffer, 0, ByteOrder.BIG_ENDIAN);//將 4 個字節轉換成 Int 值
391    }


/**
* 分大小端轉成 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 就更簡單了，就是在 IO 前先將數據存入或者寫出到byte[] buffer 中，外加一個 count 計數器記錄下寫入與寫出的字節個數。而真正與文件發生 IO 的仍是 FileInputStream/FileOutputStream

BufferedWriter/BufferedReader 是相似的，只不過它的 buf 是 char[] ，而不是 byte[]。同時，它也用了一個 pos 做爲下標計數器。

4.PipedInputStream/PipedOutputStream

    管道流，單獨放在最後講，並非由於它有多麼的高大上，由於慚愧的是，我在實際編碼當中歷來沒有用到過。但這兩個類所涉及的設計思想很是值得咱們學習。

做用：用於兩個不一樣的線程之間進行通訊

文件IO：這兩個類是沒有文件 IO 的。寫入讀出都是在同一個 byte[] buffer 內

封裝：PipedOutputStream 封裝了 PIpedInputStream,PipedInputStream 封裝了 byte[] buffer

buffer：這是一個循環 buffer ,分別用了 in 表示下一個要寫的位置，out 表示下一個要讀的位置。讀的最大範圍爲 [out,int) 左閉右開區間，寫的最大範圍爲 [in,out)

    in 爲 -1 表示空 buffer，讀線程阻塞等待

    in == empty 表示 buffer 滿，寫線程阻塞等待

但須要注意的是，無論是讀待仍是寫等待，最多隻會等 3 秒鐘，且是每隔一次一秒的。

小結

    Java 中還有一些其餘相關的流，如 PrintStream/PrintWriter ，其也就是多了一些封裝幫助咱們更方便更快捷的完成代碼編寫，從而摒棄一些複雜的運算，專心處理業務邏輯便可。

    Java IO 的知識點還不少，上面都是一些最基礎的東西，但掌握了上面這些比較基礎的東西，那其餘複雜的東西也就容易掌握了。

    Java 還有一類 IO 稱爲 NIO，其主要目的是爲了超大文件,複用IO的異步讀寫。NIO 的三要素爲 Channel，Buffer,Selector。先知道有這麼幾個東西吧。