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前言

这是我参与2022首次更文挑战的第11天，活动详情查看：2022首次更文挑战

我们在开发软件的过程中可以发现，几乎所有的应用软件都离不开信息的输入和输出，比如从键盘读取数据、从文件中获取数据、向文件中存入数据等等，这些情况下都会涉及有关输入、输出的处理，也就是涉及到了 Java 的 IO 流。可能很多小伙伴对 IO 流都不太了解（有的小伙伴甚至看到 IO 流就会主动逃避），那么今天就来聊聊基础的 Java IO 流，让各位小伙伴从此不在怕 IO。

基础 Java IO 流

首先咱们先看看 IO 流的概念（以下内容来自百度👇）

流是一种抽象概念，它代表了数据的无结构化传递。按照流的方式进行输入输出，数据被当成无结构的字节序或字符序列。从流中取得数据的操作称为提取操作，而向流中添加数据的操作称为插入操作。用来进行输入输出操作的流就称为IO流。换句话说，IO流就是以流的方式进行输入输出 。

百度给出的基本概念可能有些难理解，那么大聪明依然是秉承着“繁琐问题必有猥琐解法”的宗旨来给各位小伙伴用大白话讲讲 IO 流。

咱们先举个简单的例子：我们用水壶往杯子里倒水的时候，水壶里的水不可能一下子就跑到杯子里，而是需要一个倒水的过程。这个过程是一个连续的过程，源源不断进行着。回到计算机上来，我们需要将硬盘里的数据传到内存中以便处理，但是由于传输带宽等方面的限制，硬盘中的数据不可能立马就传到内存中，而是需要一点点进行的，就像从水壶里往杯子里倒水一样。流这个词，生动形象说明了数据传输的过程。

在前言中我们提到了“几乎所有的应用软件都离不开信息的输入和输出”，那么我们输入或者输出的是什么东西呢？没错，我们输入或输出的就是数据（也就是一组有顺序的、有起点和终点的字节集合），我们将这些数据称作为数据流（Data Stream） ，下面我们再看看关于流的分类👇。

① 按照数据流的流向，我们可以将其分为输入流和输出流（需要注意的是：这里的输入、输出是针对程序来说的），把数据从其他设备上读取到内存中的流就是输入流，把数据从内存中写出到其他设备上的流就是输出流。 ② 按照所处理的数据的单位，我们可以将其分为字节流和字符流，字节流的含义就是每次读取（或写入）一个字节，此时如果传输的资源文件有中文，那么就会出现乱码；字符流的含义就是每次读取（写入）两个字节，使用字符流可以正确的显示中文（1字符 = 2字节， 一个汉字占两个字节长度）。字节流一般用来处理图像、视频、音频、PPT、Word等类型的文件；字符流一般用于处理纯文本类型的文件，如 txt 文件等，但不能处理图像或者视频之类的非文本文件。用一句话总结一下就是：字节流可以处理一切文件，而字符流只能处理纯文本文件。 ③ 按照流的角色进行划分，我们还可以将其分为节点流和处理流，节点流指的是可以从（向）一个特定的 IO 设备（如磁盘，网络）读取（写入）数据的流（与“数据源”和“目的地”直接相连）；处理流则是用于对一个已存在的流进行连接和封装，通过封装后的流来实现数据的读/写功能（不直接连接到“数据源”和“目的地”上，而是连接在已存在的流上）。如下图所示👇

④ 缓冲流，缓冲流是诸多流中尤为重要的一员。程序与磁盘的交互的速度相对于内存运算的速度是很慢的，也就说程序与磁盘的交互效率的高低直接影响到了程序性能的高低，为了提高程序与磁盘的交互的效率，缓冲流也就应运而生了，缓冲流在内存中设置一个缓冲区，普通流每读取一个子节，就将该子节先存入缓冲区，当缓冲区存储了足够的子节后再与磁盘进行交互，也就是在保证了在总数据量不变的情况下，通过提高每次交互的数据量，减少了交互次数，从而提高了交互效率。举个例子，我们在搬家的时候总会找个小货车来帮我们搬家，我们把需要搬走的行李先放到小货车上，等小货车装满了以后再开车往新家运送，我们借助小货车减少了我们往返旧家和新家的次数，从而提升了搬家的效率，这里的小货车就是缓冲区，我们自己就普通流，自己的行李就是普通流读取的子节。（这要是靠两条腿搬着行李往返新家和旧家，估计搬三天都搬不完😂） P.S. 使用缓冲流不一定会提升程序运行效率，是否使用缓冲流就需要具体情况具体分析了