IO 流的概念

Java 的 IO 流是实现输入/输出的基础，它可以方便地实现数据地输入/输出操作，在 Java 中把不同的输入/输出源抽象表述为“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。

流有输入和输出，输入时是流从数据源流向程序。输出时是流从程序传向数据源，而数据源可以是内存，文件，网络或程序等

IO 流的分类

输入流和输出流

根据数据流向不同分为：输入流和输出流

输入流：只能从中读取数据，而不能向其写入数据。

输出流：只能向其写入数据，而不能从中读取数据。

字节流和字符流

字节流和字符流的用法几乎完全一样，区别在于字节流和字符流所操作的数单元不同。

字符流的由来是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。
处理独享不同，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型的数据。

只要处理纯文本数据，就优先考虑使用字符流，除此之外都使用字节流。

节点流和处理流

按照流的角色来分，可以分为节点流和处理流。

可以从/向一个特定的 IO 设备（如磁盘、网络）读/写数据的流，称为节点流，节点流也被称为低级流。

处理流时对一个已存在的流进行连接或封装，通过封装后的流来实现数据读/写功能，处理六也被称为高级流。

// 节点流，直接传入的参数是 IO 设备
FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");
// 处理流，直接传入的参数是流对象
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);

当使用处理流进行输入/输出时，程序并不会直接连接到实际的数据源，没有和实际的输入/输出节点连接。使用处理流的一个明显好处是，只要使用相同的处理流，程序就可以采用完全相同的输入/输出代码来访问不同的数据源，随着处理流所包装节点流的变化，程序实际所访问的数据源也相应地发生变化。实际上，Java 使用处理流来包装节点流是一种典型地装饰器设计模式，通过使用处理流来包装不同地节点流，既可以消除不同节点流地实现差异，也可以提供更方便地方法来完成输入/输出功能。

IO 流的四大基类

根据流的流向以及擦欧总的数据单元不同，将流分为了四种类型，每种类型对应一种抽象基类。这四种抽象基类分别为:InputStream,Reader,OutputStream和Writer。四种基类下，对应不同的实现类，具有不同的特性。在这些实现类中，又可以分为节点流和处理流。

InputStream

InputStream 是所有的输入字节流的父类，它是一个抽象类，主要包含三个方法

// 读取一个字节并以整数的形式返回（0~255），如果返回 -1 已到输入流的末尾
int read();
// 读取一系列字节并存储到一个数组 buffer，返回实际读取的字节数，如果读取前已到输入流的末尾返回 -1
int read(byte[] buffer);
// 读取 length 个字节并存储到一个字节数组 buffer，从 off 位置开始村，最多 len，返回实际读取的字节数，如果读取前已到输入流的末尾返回 -1
int read(byte[] buffer,int off,int len);

Reader

Reader 是所有的输入字符流的父类，它是一个抽象类，主要包含三个方法

// 读取一个字符并以整数的形式返回（0~255），如果返回 -1 已到输入流的末尾
int read();
// 读取一系列字符并存储到一个数组 buffer，返回实际读取的字节数，如果读取前已到输入流的末尾返回 -1
int read(char[] buffer);
// 读取 length 个字符并存储到一个字节数组 buffer，从 off 位置开始村，最多 len，返回实际读取的字符数，如果读取前已到输入流的末尾返回 -1
int read(char[] buffer,int off,int len);

对比 InputStream 和 Reader 所提供的方法，就不难发现两个基类的功能基本一样的，只不过读取的数据单元不同。

在执行完流操作后，要调用 close() 方法来关闭输入流，因为程序里打开 IO 资源不属于内存资源，垃圾回收机制无法回收该资源，所以应该显式关闭文件 IO 资源

除此之外，InputStream 和 Reader 还支持如下方法来移动流中的指针位置

// 在此输入流中标记当前的位置
// readLimit - 在标记位置失效前可以读取字节的最大限制
void mark(int readlimit);
// 测试此输入流是否支持 mark 方法
boolean markSupported();
// 跳过和丢弃此输入流中数据的 n 个字节/字符
long skip(long n);
// 将此流重新定位到最后一次对此输入流调用 mark 方法时的位置
void reset();

OutputStream

OutputStream 是所有的输出字节流的父类，它是一个抽象类，主要包含四个方法

// 向输出流中写入一个字节数据，该细节数据参数 b 的 低 8 位
void write(int b);
// 将一个字节类型的数组中的数据写入输出流
void write(byte[] b);
// 将一个字节类型的数组中的从指定位置（off）开始的，len 个字节写入到输出流
void write(byte[] b,int off,int len);
// 将输出流中缓冲的数据全部写出到目的地
void flush();

Writer

Writer 是所有的输出字符流的父类，它是一个抽象类，主要包含六个方法

// 向输出流中写入一个字符数据，该字节数据惨此参数 b 的低 16 位
void write(int c);
// 将一个字符类型的数组中的数据写入输出流
void write(char[] cbuf);
// 将一个字符类型的数组中从指定位置（offset）开始的，length 个字符写入到输出流
void write(char[] cbuf,int offset,int length);
// 将一个字符串中的字符写入到输出流
void write(String string);
// 将一个字符串从 offset 开始的 length 个字符写入到输出流
void write(String string,int offset,int length);
// 将输出流中缓冲的数据全部写出到目的地
void flush();

可以看出，Writer 比 OutputStream 多出两个方法，主要是支持写入字符和字符串类性的数据。

使用 Java 的 IO 流执行输出时，不要忘记关闭输出流，关闭输出流除了可以保证流的物理资源被回收之外，还能将输出流缓冲区的数据 flush 到物理节点里（因为在执行 cloase（）方法之前，自动执行输出流的flush()方法）

Java基础之IO常见类