java.io理解（一）

流包括输入流和输出流，何为输入流？何为输出流呢？二者应该怎么使用呢？本人对输入流和输出流的理解是：针对程序而言，将资源记录到程序内，就是输入流；将资源导入到程序外部介质中就是输出流。输入流用read方法读取资源到程序，输出流用write方法将资源从程序内部保存到相应的对象中。举一个比较形象的例子，把大脑比作程序，书本比作资源，人类通过read书本，将知识存入大脑中，这就是输入流的过程；相反，将大脑中思考的内容，write到书本中，就是输出流。

Java操作流的类位于rt.jar中，包括OutputStream(输出流)和InputStream（输入流）及这两个类的继承类，这个两个类是抽象类，具体见下图（本文使用的jdk版本是1.7.0_71）：

类很多，如果是java初学者就真不知道怎么办了，但是根据设计目的、应用场景我们可以对这些类进行划分归类就好理解了。根据操作对象的不同java设计了不同的类：

1. 文件流：FileOutStraem、FileInputStream
2. 字节数组流：ByteArrayOutputStream、ByteArrayInputStream
3. 字符串缓冲流：StringBufferInputStream
4. 对象流：ObjectOutputStream、ObjectInputStream
5. 管道流：PipedOutputStream、PipedInputStream

以上若干流就是java根据不同的操作对象，设计的基本流类，除了字符串缓冲流外，其它流的输出与输入的类都是成对出现的，字符串缓冲流StringBufferInputStream类已经标识为@ Deprecated，大家可以不用考虑使用它了。另外还有一个FilterInputStream/FilterOutput-

Stream及若干子类，这是IO的装饰类，IO的设计采用了装饰者模式。

首先理解文件流：

1. 文件流

   文件流类包括FileInputStream和FileOutputStream。FileInputStream继承了InputStream抽象类，FileInputStream中最主要的方法就是read()方法，它覆盖了InputStream中的方法，通过调用本地方法readBytes()，实现对文件的读取。

public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
        Object traceContext = IoTrace.fileReadBegin(path);
        int bytesRead = ;
        try {
            bytesRead = readBytes(b, off, len);
        } finally {
            IoTrace.fileReadEnd(traceContext, bytesRead == - ?  : bytesRead);
        }
        return bytesRead;
}
           

FileOutputStream继承了OutputStream抽象类，最主要的方法就是write()，覆盖了父类的方法，write调用本地方法writeBytes()，实现将字节写入到文件中。write方法源码见下：

public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {
        Object traceContext = IoTrace.fileWriteBegin(path);
        int bytesWritten = ;
        try {
            writeBytes(b, off, len, append);//调用本地方法
            bytesWritten = len;
        } finally {
            IoTrace.fileWriteEnd(traceContext, bytesWritten);
        }
    }
           

文件流可以读写图片、视频、音频等文件，在文件传输、文件上传下载中需要经常用到文件流。FileInputStream将文件读取到字节数组中，FileOutputStream对将字节写出到文件中。

例如文件上传，使用FileOutStream：

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
//得到上传文件的保存目录，将上传的文件存放于WEB-INF目录下，不允许外界直接访问，保证上传文件的安全
String savePath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/upload");
File file = new File(savePath);
//判断上传文件的保存目录是否存在
if (!file.exists() && !file.isDirectory()) {
System.out.println(savePath+"目录不存在，需要创建");
//创建目录
file.mkdir();
}
//消息提示
String message = "";
try{
//使用Apache文件上传组件处理文件上传步骤：
//1、创建一个DiskFileItemFactory工厂
DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory();
//2、创建一个文件上传解析器
ServletFileUpload upload = new ServletFileUpload(factory);
//解决上传文件名的中文乱码
upload.setHeaderEncoding("UTF-8"); 
//3、判断提交上来的数据是否是上传表单的数据
if(!ServletFileUpload.isMultipartContent(request)){
//按照传统方式获取数据
return;
}
//4、使用ServletFileUpload解析器解析上传数据，解析结果返回的是一个List<FileItem>集合，每一个FileItem对应一个Form表单的输入项
List<FileItem> list = upload.parseRequest(request);
for(FileItem item : list){
//如果fileitem中封装的是普通输入项的数据
if(item.isFormField()){
String name = item.getFieldName();
//解决普通输入项的数据的中文乱码问题
String value = item.getString("UTF-8");
//value = new String(value.getBytes("iso8859-1"),"UTF-8");
System.out.println(name + "=" + value);
}else{//如果fileitem中封装的是上传文件
//得到上传的文件名称，
String filename = item.getName();
System.out.println(filename);
if(filename==null || filename.trim().equals("")){
continue;
}
//注意：不同的浏览器提交的文件名是不一样的，有些浏览器提交上来的文件名是带有路径的，如： c:\a\b\1.txt，而有些只是单纯的文件名，如：1.txt
//处理获取到的上传文件的文件名的路径部分，只保留文件名部分
filename = filename.substring(filename.lastIndexOf("\\")+);
//获取item中的上传文件的输入流
InputStream in = item.getInputStream();
//创建一个文件输出流
FileOutputStream out = new FileOutputStream(savePath + "\\" + filename);
//创建一个缓冲区
byte buffer[] = new byte[];
//判断输入流中的数据是否已经读完的标识
int len = ;
//循环将输入流读入到缓冲区当中，(len=in.read(buffer))>0就表示in里面还有数据
while((len=in.read(buffer))>){
//使用FileOutputStream输出流将缓冲区的数据写入到指定的目录(savePath + "\\" + filename)当中
out.write(buffer, , len);
}
//关闭输入流
in.close();
//关闭输出流
out.close();
//删除处理文件上传时生成的临时文件
item.delete();
message = "文件上传成功！";
}
}
}catch (Exception e) {
message= "文件上传失败！";
e.printStackTrace();

}
}
           

文件下载使用FileInputStream，见下例子：

public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)  
            throws ServletException, IOException {  
        File f = new File("E:/1111.mp3");  
        if(f.exists()){  
            FileInputStream  fis = new FileInputStream(f);  
            String filename=URLEncoder.encode(f.getName(),"utf-8"); //解决中文文件名下载后乱码的问题  
            byte[] b = new byte[fis.available()];  
            fis.read(b);  
            response.setCharacterEncoding("utf-8");  
            response.setHeader("Content-Disposition","attachment; filename="+filename+"");  
            //获取响应报文输出流对象  
            ServletOutputStream  out =response.getOutputStream();  
            out.write(b);  
            out.flush();  
            out.close();  
        }               
}