一、Java IO的定义
I/O：输入输出系统，由输入输出控制系统和外围设备两部分组成。
Java中I/O操作主要是指使用Java进行输入，输出操作. Java所有的I/O机制都是基于数据流进行输入输出，这些数据流表示了字符或者字节数据的流动序列。java类库中的I/O类分为输入和输出两部分。
Java IO模型 ：Java的IO模型设计是非常典型的装饰器模式---Decorator模式，按功能划分Stream，可以动态装配这些Stream，以便获得您需要的功能。例如，需要一个具有缓冲的文件输入流，则应当组合使用FileInputStream和BufferedInputStream。
二、流的分类
1.按流的方向分类
按流的方向分为：输入和输出流，注意输入流和输出流是相对于程序而言的。输入流即从不同数据源输入进程序或者说内存。输出流则相反。
输入流的数据源包括：字节数组、String对象、文件、管道、一个由其他种类的流组成的序列、其他数据源，如intenet连接等。
2.按传输单位分类
按传输单位分为：字节流和字符流，例如：InputStream和OutStream、Reader和Writer。
|
输入/输出 |
字节流 |
字符流 |
|
输入流 |
Inputstream |
Reader |
|
输出流 |
OutputStream |
Writer |
3.按功能分类
按功能分为：节点流和处理流，节点流：可以从或向一个特定的地方(节点)读写数据。如FileReader。处理流：是对一个已存在的流的连接和封装，通过所封装的流的功能调用实现数据读写。如BufferedReader。
三、Java IO 流的整体架构图
从网上找到一张关于java IO流的整体架构图，一目了然。
四、输入输出字节流
public class FileStreamDemo {
public static void main(String[] args) {
//字节输入/输出流，并且以文件为数据源，即文件字节输入输出流
try {
//1.确定数据源与流类型
File targetFile = new File("E:\\a.txt");
OutputStream os = new FileOutputStream(targetFile, true);//第二参数，表示写入的数据是否追加到文件后面
//2.借助流进行具体的IO操作
/**
* void write(int b):把一个字节写入到文件中
* void write(byte[] b):把数组b 中的所有字节写入到文件中
* void write(byte[] b,int off,int len):把数组b 中的从 off 索引开始的 len 个字节写入到文件中
*/
os.write(45);
os.write("aaa".getBytes());
os.write("bbbbb".getBytes(), 1, 3);
//操作完毕，关闭流
os.close();
//通过字节输入流将目标文件的数据读取进内存中
InputStream is = new FileInputStream(targetFile);
//读取一个字节
int data1 = is.read();
System.out.println((char)data1);
byte [] bytes = new byte[10];
is.read(bytes);
System.out.println(Arrays.toString(bytes));
is.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
结果输出：
-
[97, 97, 97, 98, 98, 98, 0, 0, 0, 0]
五、输入输出字符流
Java中字符是采用Unicode标准，一个字符是16位，即一个字符使用两个字节来表示。为此，JAVA中引入了处理字符的流。一般可以用记事本打开的文件，我们可以看到内容不乱码的。就是文本文件，可以使用字符流。而操作二进制文件（比如图片、音频、视频）必须使用字节流。
public class FileStreamDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//1.定义数据源对象
File targetFile = new File("E:\\test.txt");
try {
//2.定义输出字符流
FileWriter fw = new FileWriter(targetFile,true);
//3.借助字符流进行IO操作
fw.write(65);
fw.write("lplp");
fw.write(new char[]{'a','b','c'}, 1, 2);
fw.close();
FileReader fr = new FileReader(targetFile);
char [] ch= new char[5];
System.out.println(fr.read());
int count = fr.read(ch);//读取流中字符填充到字符数组ch中
System.out.println(count+":"+Arrays.toString(ch));
fr.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
结果输出：
65
5:[l, p, l, p, b]
六、包装流的使用
包装流，又称处理流，主要用来对已存在的流进行修饰和封装，进一步丰富或拓展流的功能。常用的处理流主要有下面几种
1.缓冲流
缓冲流：是一个包装流，目的是缓存作用，加快读取和写入数据的速度。
字节缓冲流：BufferedInputStream、BufferedOutputStream
字符缓冲流：BufferedReader、BufferedWriter
public class BufferStreamDemo {
public static void main(String[] args) {
//1.定义数据源对象
File targetFile = new File("E:\\test2.txt");
try {
//2.定义字节缓冲输出流
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(targetFile));
/*
*通过缓冲流将字节数组写入到文件输出流，最终是写入到文件，与通过文件字节输出流的区别在于，具备一个缓冲的作用,并不会立即将字节数组或者字节
* 写入到文件中，而先将字节写入到缓冲字节数组中，最后一次性写入到输出流中，避免多次操流，减少IO操作，提高效率，写到内存中比写到硬盘上快的多
*/
bos.write("aaa".getBytes());
bos.write(100);
bos.write("sdjlksdjkl".getBytes(), 1, 5);
bos.flush();//将缓冲字节数组的字节写入文件
bos.close();
//3.定义字节缓冲输入流,本质上也是较少IO操作
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(targetFile));
System.out.println((char)bis.read());
byte [] bs = new byte[8];
bis.read(bs);
System.out.println(Arrays.toString(bs));
System.out.println(new String(bs));
bis.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
结果输出：
a
[97, 97, 100, 100, 106, 108, 107, 115]
aaddjlks
字符缓冲流，BufferedReader和BufferedWriter的使用和上面异曲同工。
2.转换流
InputStreamReader:把字节输入流转换为字符输入流
OutputStreamWriter:把字节输出流转换为字符输出流
public class BufferStreamDemo2 {
public static void main(String[] args) {
//1.定义数据源对象
File targetFile = new File("E:\\test2.txt");
try {
//定义缓冲字符流,将字节输出流转换为字符流，再包装为字符输出缓冲流,并且字符在转字节的时候，采用的编码为UTF-8
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(targetFile),"UTF-8"));
bw.write("aaabababcc");
bw.flush();
bw.close();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(targetFile)));
String line = br.readLine();//读取文件中的一行
System.out.println(line);
br.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
结果输出：
aaabababcc
3.内存流
字节内存流：ByteArrayOutputStream 、ByteArrayInputStream
字符内存流：CharArrayReader、CharArrayWriter
字符串流：StringReader,StringWriter（把数据临时存储到字符串中）
public class ArrayStreamDemo {
public static void main(String[] args) {
//1.字节内存流，数据源为字节数组
ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream("aaa".getBytes());
//2通过字节流从字节数组从读取字节
int len =-1;
while((len=bais.read())!=-1){
System.out.println((char)len);
}
//3.定义字节数组输出流
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(5);//10表示指定字节数组的大小
try {
baos.write("abcdef".getBytes());
System.out.println(Arrays.toString(baos.toByteArray()));
System.out.println("--------------");
//4.定义字符数组输出流
CharArrayWriter caw = new CharArrayWriter();
caw.write("ppll");
System.out.println(new String(caw.toCharArray()));
//5.定义字符数组输入流
CharArrayReader car = new CharArrayReader(caw.toCharArray());//从字符数组中读取字符
int len2 =-1;
while((len2=car.read())!=-1){
System.out.print((char)len2);
}
System.out.println();
System.out.println("--------------");
//7.字符串输入流
StringReader sr = new StringReader("aaaa");
//8.字符串输出流
StringWriter sw = new StringWriter();
int len3=-1;
while((len3=sr.read())!=-1){
sw.write(len3);
}
System.out.println(sw.getBuffer().toString());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
输出结果：
a
a
a
[97, 98, 99, 100, 101, 102]
--------------
ppll
ppll
--------------
aaaa