JAVA IO流详解

一、流的概念和作用。

流是一种有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总成或抽象。即数据在两设备之间的传输称之为流，流的本质是数据传输，根据数据传输的特性讲流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。

二、io流的分类。

根据数据处理类的不同分为：字符流和字节流。

根据数据流向不同分为：输入流和输出流。

三、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，其本质就是基于字节流读取时，去查了指定的码表。字符流和字节流的区别：

（1）读写单位不同：字节流一字节（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。

（2）处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据（例如图片，avi），而字符流只能处理字符类型的数据。

（3）字节流操作的时候本身是不会用到缓冲区的，是对文件本身的直接操作。而字符流在操作的时候是会用到缓冲区的，通过缓冲区来操作文件。

结论：优先使用字节流，首先因为在硬盘上所有的文件都是以字节的形式进行传输或保存的，包括图片等内容。但是字符流只是在内存中才会形成，所以在开发中字节流使用广泛。

四、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。程序中根据数据传输的不同特性使用不同的流。

五、输入字节流inputstream。

inputstream是所有输入字节流的父类，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)。

讲解demo。

读取文件，节省空间。

逐一字节读：

注意：上面的几个例子都是在知道文件的内容多大，然后才展开的，有时候我们不知道文件有多大，这种情况下，我们需要判断是否独到文件的末尾。

字节流读取文件：

注意：当读到文件末尾的时候会返回-1.正常情况下是不会返回-1的。

pushbackinputstream回退流操作：

六、输出字节流outputstream。

outputstream是所有输出流的父类，它是一个抽象类。

bytearrayoutputstream、fileoutputstream是两种基本的介质流，它们分别向byte 数组、和本地文件中写入数据。pipedoutputstream 是向与其它线程共用的管道中写入数据，

objectoutputstream 和所有filteroutputstream的子类都是装饰流。具体例子跟inputstream是对应的。

实例demo:

向文件中写入字符串：

dataoutputstream类示例

java.util.zip.zipoutputstream

【案例】zipoutputstream类压缩多个文件

【案例】zipfile类展示

【案例】解压缩文件（压缩文件中只有一个文件的情况）

【案例】zipinputstream类解压缩一个压缩文件中包含多个文件的情况

七.几个特殊的输入流类分析

linenumberinputstream

主要完成从流中读取数据时，会得到相应的行号，至于什么时候分行、在哪里分行是由改类主动确定的，并不是在原始中有这样一个行号。在输出部分没有对应的部分，我们完全可以自己建立一个linenumberoutputstream，在最初写入时会有一个基准的行号，以后每次遇到换行时会在下一行添加一个行号，看起来也是可以的。好像更不入流了。

pushbackinputstream

其功能是查看最后一个字节，不满意就放入缓冲区。主要用在编译器的语法、词法分析部分。输出部分的bufferedoutputstream 几乎实现相近的功能。

stringbufferinputstream

已经被deprecated，本身就不应该出现在inputstream部分，主要因为string 应该属于字符流的范围。已经被废弃了，当然输出部分也没有必要需要它了！还允许它存在只是为了保持版本的向下兼容而已。

sequenceinputstream

可以认为是一个工具类，将两个或者多个输入流当成一个输入流依次读取。完全可以从io 包中去除，还完全不影响io 包的结构，却让其更“纯洁”――纯洁的decorator 模式。

【案例】将两个文本文件合并为另外一个文本文件

printstream

也可以认为是一个辅助工具。主要可以向其他输出流，或者fileinputstream 写入数据，本身内部实现还是带缓冲的。本质上是对其它流的综合运用的一个工具而已。一样可以踢出io 包！system.err和system.out 就是printstream 的实例！

【案例】使用printstream进行格式化输出

【案例】使用outputstream向屏幕上输出内容

【案例】输入输出重定向

【案例】system.in重定向

八.字符输入流reader

定义和说明：

在上面的继承关系图中可以看出：

reader 是所有的输入字符流的父类，它是一个抽象类。

charreader、stringreader是两种基本的介质流，它们分别将char 数组、string中读取数据。pipedreader 是从与其它线程共用的管道中读取数据。

bufferedreader 很明显就是一个装饰器，它和其子类负责装饰其它reader 对象。

filterreader 是所有自定义具体装饰流的父类，其子类pushbackreader 对reader 对象进行装饰，会增加一个行号。

inputstreamreader 是一个连接字节流和字符流的桥梁，它将字节流转变为字符流。filereader可以说是一个达到此功能、常用的工具类，在其源代码中明显使用了将fileinputstream 转变为reader 的方法。我们可以从这个类中得到一定的技巧。reader 中各个类的用途和使用方法基本和inputstream 中的类使用一致。后面会有reader 与inputstream 的对应关系。

【案例】以循环方式从文件中读取内容

【案例】bufferedreader的小例子

注意：bufferedreader只能接受字符流的缓冲区，因为每一个中文需要占据两个字节，所以需要将system.in这个字节输入流变为字符输入流，采用：

bufferedreader buf = new bufferedreader(newinputstreamreader(system.in));

下面是一个实例：

【案例】scanner类从文件中读出内容

九.字符输出流writer

在上面的关系图中可以看出：

writer 是所有的输出字符流的父类，它是一个抽象类。

chararraywriter、stringwriter 是两种基本的介质流，它们分别向char 数组、string 中写入数据。

pipedwriter 是向与其它线程共用的管道中写入数据，

bufferedwriter 是一个装饰器为writer 提供缓冲功能。

printwriter 和printstream 极其类似，功能和使用也非常相似。

outputstreamwriter 是outputstream 到writer 转换的桥梁，它的子类filewriter 其实就是一个实现此功能的具体类（具体可以研究一sourcecode）。功能和使用和outputstream 极其类似，后面会有它们的对应图。

实例操作演示：

【案例】向文件中写入数据

注意：这个例子上之前的例子没什么区别，只是你可以直接输入字符串，而不需要你将字符串转化为字节数组。当你如果想问文件中追加内容的时候，可以使用将上面的声明out的哪一行换为：

writer out =new filewriter(f,true);

这样，当你运行程序的时候，会发现文件内容变为：hellohello如果想在文件中换行的话，需要使用“\r\n”比如将str变为string str="\r\nhello";这样文件追加的str的内容就会换行了。

十.字符流与字节流转换

转换流的特点：

（1）其是字符流和字节流之间的桥梁

（2）可对读取到的字节数据经过指定编码转换成字符

（3）可对读取到的字符数据经过指定编码转换成字节

何时使用转换流？

当字节和字符之间有转换动作时；

流操作的数据需要编码或解码时。

具体的对象体现：

inputstreamreader:字节到字符的桥梁

outputstreamwriter:字符到字节的桥梁

这两个流对象是字符体系中的成员，它们有转换作用，本身又是字符流，所以在构造的时候需要传入字节流对象进来。

字节流和字符流转换实例：

【案例】将字节输出流转化为字符输出流

【案例】将字节输入流转换为字符输入流

十一.file类

file类是对文件系统中文件以及文件夹进行封装的对象，可以通过对象的思想来操作文件和文件夹。 file类保存文件或目录的各种元数据信息，包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名，判断指定文件是否存在、获得当前目录中的文件列表，创建、删除文件和目录等方法。

【案例 】创建一个文件

【案例2】file类的两个常量

此处多说几句：有些同学可能认为，我直接在windows下使用\进行分割不行吗？当然是可以的。但是在linux下就不是\了。所以，要想使得我们的代码跨平台，更加健壮，所以，大家都采用这两个常量吧，其实也多写不了几行。

【案例3】file类中的常量改写案例1的代码：

【案例4】删除一个文件（或者文件夹）

【案例5】创建一个文件夹

【案例6】列出目录下的所有文件

【案例7】递归搜索指定目录的全部内容，包括文件和文件夹