Java基礎之Java IO

在計算機術語中，I/O(input/output)是系統和外部進行交流通訊的方式。輸入(input)是系統收到的信號或者數據，輸出是系統對外發出的信號或者數據。咱們一般所說的執行I/O操做就是對於輸入或者輸出數據的處理。

Java IO是Java提供的一系列用於處理輸入和輸出數據的API。Java對於輸入和輸出進行了抽象，用流(Stream)來表示輸入輸出。流能夠表明任何類型的輸入源或者輸出目標。好比硬盤上的文件，內存，其餘設備等。 流由一系列的數據組成，你能夠把流想象成水流，程序可使用輸入流來讀取數據，使用輸出流來寫出數據。流支持不一樣類型的數據，如字節數據，基本類型數據，對象等

從流中讀取數據

向流中寫入數據

Java Stream中根據處理數據的最小單位不一樣，能夠分爲字節流和字符流兩種。

• 字節流

  數據流中最小的數據單元是字節

• 字符流 數據流中最小的數據單元是字符， Java中的字符是Unicode編碼，一個字符佔用兩個字節。

根據這兩種不一樣的類型，Java提供了一些列的Java類

字節流

字節輸入流

InputStream是全部字節輸入流的基類，提供了讀取字節流的基本方法，其子類經過繼承InputStream實現不一樣形式的字節流。咱們先看下InputStream中的關鍵方法

方法	方法介紹
public abstract int read()	從流中讀取一個字節數據，抽象方法由子類負責實現真正的讀取
public int read(byte b[])	從流中讀取數組長度的字節數據，內部調用下面的方法實現
public int read(byte b[], int off, int len)	從流中讀取len個字節，寫入到從off位置開始的數組中
public long skip(long n)	跳過流中的幾個字節
public int available()	流中可讀字節的數量
public void close()	關閉字節流，釋放系統資源
public synchronized void mark(int readlimit)	標記當前位置，調用reset方法以後還能夠從當前位置開始讀取，調用前須要經過markSupported檢查實現類四是否支持mark
public synchronized void reset()	重置讀取位置爲上次 mark 標記的位置
public boolean markSupported()	判斷當前流是否支持標記流

ByteArrayInputStream

ByteArrayInputStream把一個數組包裝成輸入流，從字節數組讀取數據。相比於直接使用原始數組，ByteArrayInputStream提供了read-only功能。由於流沒有提供更改數組內容的方法。

FileInputStream

FileInputStream從文件系統中讀取字節數據，是咱們使用比較多的一個類，內部實際讀取文件內容的方法爲native方法實現，通常讀取配置包裝類BufferedInputStream使用，減小I/O消耗。

PipedInputStream

PipedInputStream主要用戶線程間通訊，PipedInputStream鏈接到PipedOutputStream，一個線程經過PipedOutputStream寫數據，另一個經過PipedInputStream讀取數據。可是線程間通訊也能夠採起共享內存到方式。因此使用過程當中應用場景很少。

FilterInputStream

咱們都知道Java IO包使用了經典的裝飾模式，經過裝飾器增長原始輸入輸出流的功能。FilterInputStream是輸入裝飾器的基類，自己沒有提供特殊的功能，只是簡單的把調用轉發到原始輸入流中。具體裝飾器經過實現類來擴展。

• BufferedInputStream

  BufferedInputStream是咱們使用比較多的類，提供了讀取輸入的緩存功能，經過一次讀取和緩存多個字節的數據到內存中，減小系統調用帶來的開銷。可是要注意的是並非任何狀況下經過BufferedInputStream都能提升讀取的性能，經過閱讀源碼能夠發現，BufferedInputStream默認讀取8K(8192)的緩存數據，若是你一次讀取的字節超過了緩存大小的數據，反而增長了一次數據的內存拷貝，下降了程序的性能。因此須要根據自身程序特色決定是否使用。

• PushbackInputStream

  回退流，咱們的輸入流在只能順序的從前日後讀取字節，PushbackInputStream提供了回退功能，把讀取進來不須要的字節回退到輸入流的緩存中。

• DataInputStream

  DataInputStream提供了咱們從輸入流中讀取Java基本數據類型數據的功能。根據數據類型字節長度不一樣，讀取相應的字節，轉換爲咱們須要的基本數據類型。好比int類型，讀取流中的四個字節，經過移位的方式組合成咱們須要的int類型數據。

ObjectInputStream

ObjectInputStream用於對象的反序列化，從流中讀取數據，轉換爲咱們須要的Java對象。對象反序列化的過程不包括transient和靜態字段。可反序列化的對象必須實現Serializable接口。

字節輸出流

OutputStream是全部字節輸出流的基類，提供了寫出數據的基本方法，其子類經過繼承OutputStream實現不一樣形式的字節輸出流。咱們先看下OutputStream中的關鍵方法

方法	方法介紹
public abstract void write(int b)	向輸出流中寫入一個字節，取的是int的低八位字節
public void write(byte b[])	向輸出流中寫入字節數組
public void write(byte b[], int off, int len	向輸出流中寫入len長度的字節數據，從b[]的off位置開始
public void flush()	強制刷新，將緩衝中的數據寫入的輸出流。這裏只是保證寫入到輸出流，，好比文件，只是保證寫入到操做系統緩存。
public void close()	關閉字節流，釋放系統資源

ByteArrayOutputStream

ByteArrayOutputStream寫入到內存中的字節數組緩存中，數組大小會隨着寫入數量的增長而自動增加。能夠經過toByteArray或者toString獲取寫入的數據

FileOutputStream

FileOutputStream寫入字節到文件中

PipedOutputStream

PipedOutputStream管道輸出流須要和PipedOutputStream配合使用，用於線程間通訊。

FilterOutputStream

FilterOutputStream和FilterInputStream相似，是輸出字節流的裝飾類的基類，自己沒有提供特殊的功能，只是簡單的把調用轉發到原始輸入流中。具體裝飾器經過實現類來擴展。

• BufferedOutputStream BufferedOutputStream也和BufferedInputStream相似，提供了輸出字節流的緩衝，經過暫時緩存寫入數據，在寫入到數據達到必定的數量後，一塊兒寫入到外部存儲，減小系統調用帶來的開銷。 BufferedOutputStream默認緩衝區一樣是8K(8192)大小。
• DataOutputStream DataOutputStream提供了咱們把Java基本數據類型數據寫入到輸出字節流的功能。

ObjectOutputStream

ObjectOutputStream用於對象的序列化，把Java對象對象寫入到輸出流中。對象序列化的過程不包括transient和靜態字段。可序列化的對象必須實現Serializable接口。

字符流

字符流和字節流相似，基本的類結構和方法和字節流也基本相同。不一樣過的是字符流讀取的單位是字符，而字節流是單個字節。須要注意的是FileReader和FileWriter，不是直接繼承的Reader和Writer抽象類，而是經過OutputStreamReader和OutputStreamWriter進行橋接，底層依然使用的FileInputStream和FileOutputStream。

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