Java IO流的概念和作用

学习Java，不得不提的就是Java IO流。
流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流，流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。

IO流的分类

根据处理数据类型的不同分为：字符流和字节流
根据数据流向不同分为：输入流和输出流

字符流和字节流

字符流的由来：因为数据编码的不同，而有了对字符进行高效操作的流对象。本质其实就是基于字节流读取时，去查了指定的码表。字节流和字符流的区别：

读写单位不同：字节流以字节（8bit）为单位，字符流以字符为单位，根据码表映射字符，一次可能读多个字节。
处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据（如图片、avi等），而字符流只能处理字符类型的数据。
字节流在操作的时候本身是不会用到缓冲区的，是文件本身的直接操作的；而字符流在操作的时候下后是会用到缓冲区的，是通过缓冲区来操作文件，我们将在下面验证这一点。结论：优先选用字节流。首先因为硬盘上的所有文件都是以字节的形式进行传输或者保存的，包括图片等内容。但是字符只是在内存中才会形成的，所以在开发中，字节流使用广泛。

输入流和输出流

对输入流只能进行读操作，对输出流只能进行写操作，程序中需要根据待传输数据的不同特性而使用不同的流。

Java IO流对象

1. 输入字节流InputStream

定义和结构说明：
InputStream 是所有的输入字节流的父类，它是一个抽象类。 ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三种基本的介质流，它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据，与Piped 相关的知识后续单独介绍。

ObjectInputStream 和所有FilterInputStream的子类都是装饰流（装饰器模式的主角）。意思是FileInputStream类可以通过一个String路径名创建一个对象，FileInputStream(String name)。而DataInputStream必须装饰一个类才能返回一个对象，DataInputStream(InputStream in)。

实例demo：

/**
 * 字节流
 * 读文件内容
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       InputStream in=new FileInputStream(f);
       byte[] b=new byte[1024];
       in.read(b);
       in.close();
       System.out.println(new String(b));
    }
}

注意：该示例中由于b字节数组长度为1024，如果文件较小，则会有大量填充空格。我们可以利用in.read(b);的返回值来设计程序，如下案例：

/**
 * 字节流
 * 读文件内容
 * */
import java.io.*;
class hello{
   public static void main(String[] args) throws IOException {
       String fileName="D:"+File.separator+"hello.txt";
       File f=new File(fileName);
       InputStream in=new FileInputStream(f);
       byte[] b=new byte[1024];
       int len=in.read(b);
       in.close();
       System.out.println("读入长度为："+len);
       System.out.println(new String(b,0,len));
    }
}

DataInputStream类

import java.io.DataInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
  
public class DataOutputStreamDemo{
   public static void main(String[] args) throws IOException{
       File file = new File("d:" + File.separator +"hello.txt");
       DataInputStream input = new DataInputStream(new FileInputStream(file));
       char[] ch = new char[10];
       int count = 0;
       char temp;
       while((temp = input.readChar()) != 'C'){
           ch[count++] = temp;
       }
       System.out.println(ch);
    }
}

PushBackInputStream回退流操作

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.PushbackInputStream;
  
/**
 * 回退流操作
 * */
public class PushBackInputStreamDemo{
    public static void main(String[] args) throwsIOException{
       String str = "hello,rollenholt";
       PushbackInputStream push = null;
       ByteArrayInputStream bat = null;
       bat = new ByteArrayInputStream(str.getBytes());
       push = new PushbackInputStream(bat);
       int temp = 0;
       while((temp = push.read()) != -1){
           if(temp == ','){
                push.unread(temp);
                temp = push.read();
                System.out.print("(回退" +(char) temp + ") ");
           }else{
                System.out.print((char) temp);
           }
       }
    }
}

面试题

Java中有几种类型的流？

字符流：继承了InputStreamReader和OutputStreamWriter
字节流：继承了InputStream和OutputStream

什么是缓冲区？

缓冲区是一段特殊的内存区域，当程序需要频繁操作一个资源（文件或数据库）时性能会很低，所以可以将一部分数据暂时读取到缓冲区，然后直接从缓冲区读写数据。

说说字符流和字节流的区别

字符流操作数据会经过缓冲区。
字节流操作数据不会经过缓冲区。

InputStream里的read()了解吗？

返回的是读取的字节的ind型（0-255）
read(byte []data) 将读取的字节存入data数组

OutputStream里的write()了解吗？

将指定字节写入数据源。

Java IO流常见的面试题