Java库的IO分为输入/输出两部分。

早期的Java 1.0版本的输入系统是InputStream及其子类，输出系统是OutputStream及其子类。

后来的Java 1.1版本对IO系统进行了重新设计。输入系统是Reader及其子类，输出系统是Writer及其子类。

Java1.1之所以要重新设计，主要是为了添加国际化支持(即添加了对16位Unicode码的支持)。具体表现为Java 1.0的IO系统是字节流，而Java 1.1的IO系统是字符流。

根据数据的流向分为：输入流和输出流。

• 输入流 ：把数据从 其他设备 上读取到 内存 中的流。
• 输出流 ：把数据从 内存 中写出到 其他设备 上的流。

根据数据的类型分为：字节流和字符流。

• 字节流 ：以字节为单位，读写数据的流。
• 字符流 ：以字符为单位，读写数据的流。

在java中，字节是占1个Byte，即8位；而字符是占2个Byte，即16位。而且，需要注意的是，java的字节是有符号类型，而字符是无符号类型！

一、字节流 & 字符流

字节流的抽象基类：

　　InputStream，OutputStream

字符流的抽象基类：

　　Reader，Writer

由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名的后缀，如InputStream的子类FileInputStream，Reader的子类FileReader。

二、为什么 I/O 流操作要分为字节流操作和字符流操作呢？

（1）字符流是由 Java 虚拟机将字节转换得到的，这个过程还算是比较耗时。

（2）如果我们不知道编码类型就很容易出现乱码问题。

因此，I/O 流就干脆提供了一个直接操作字符的接口，方便我们平时对字符进行流操作。如果音频文件、图片等媒体文件用字节流比较好，如果涉及到字符的话使用字符流比较好。

字节流在操作的时候，不会用到缓冲；而字符流会用到缓冲。所以，字符流的效率会更高一些。

为什么用到缓冲会效率更高一些呢？

因为缓冲本质上是一段内存区域，而文件大多是存储在硬盘或者Nand Flash上面。读写内存的速度比读写硬盘或Nand Flash上文件的速度快很多。

三、常用字符编码所占字节数？

字符流默认采用的是 Unicode 编码，我们可以通过构造方法自定义编码。

utf8 :英文占 1 字节，中文占 3 字节，

unicode：任何字符都占 2 个字节，

gbk：英文占 1 字节，中文占 2 字节。

四、常见的 IO 模型

UNIX 系统下， IO 模型一共有 5 种：

（1）同步阻塞 I/O

（2）同步非阻塞 I/O

（3）I/O 多路复用

（4）信号驱动 I/O

（5）异步 I/O

五、Java 中 3 种常见 IO 模型

（1）BIO 属于同步阻塞 IO 模型 。 同步阻塞 IO 模型中，应用程序发起 read 调用后，会一直阻塞，直到内核把数据拷贝到用户空间。

（2）同步非阻塞 IO 模型 Java 中的 NIO 于 Java 1.4 中引入，对应 java.nio 包，提供了 Channel , Selector，Buffer 等抽象。NIO 中的 N 可以理解为 Non-blocking，不单纯是 New。它是支持面向缓冲的，基于通道的 I/O 操作方法。 对于高负载、高并发的（网络）应用，应使用 NIO 。 Java 中的 NIO，有一个非常重要的选择器Selector的概念，也可以被称为多路复用器。通过它，只需要一个线程便可以管理多个客户端连接。当客户端数据到了之后，才会为其服务。

（3）异步 IO 模型 AIO 也就是 NIO 2。Java 7 中引入了 NIO 的改进版 NIO 2,它是异步 IO 模型。异步IO是基于事件和回调机制实现的，也就是应用操作之后会直接返回，不会堵塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。 目前来说 AIO 的应用还不是很广泛。Netty 之前也尝试使用过 AIO，不过又放弃了。这是因为，Netty 使用了 AIO 之后，在 Linux 系统上的性能并没有多少提升。