Java I/O 概述

2019-11-06 07:18:33

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I/O

I/O 是 input 和 output 的简写，java API 中，可以读入字节或字符序列的对象称为输入流，可以写入字节或字符序列的对象称为输出流。其来源地和目的地可以是文件，也可以是 socket、http、数组甚至是两个线程之间。

I/O 包下有几十个类文件，大概分为以下几种：

由InputStream、OutputStream、Reader、Writer为代表的 I/O 类与文件系统相关的泪，例如File、FileFilter、RandomaccessFile等序列化相关的类其他，例如工具类、异常类

流家族

从InputStream和OutputStream中继承的类是用来处理字节流。从Reader和Writer继承的类是用来处理 Unicode 字符，这些类的读写操作都是基于 Unicode 码元的。通过InputStreamReader和OutputStreamWriter可以将字节流转为字符流。

流家族体系上图中，红色的类表示已被弃用。

字节流

InputStream

InputStream有几个常用的方法： * mark : mark方法用于标记当前读取的位置，与reset方法配合使用。 * reset : 返回mark标记的位置，重新从该位置读取字节 * markSupported : 是否支持 mark/reset * available : 剩余未读取的字节数 * skip : 跳过并丢弃指定的字节数 * read : 读取字节

类	markSupported	skip	说明
ByteArrayInputStream	支持	支持	输入源，将`byte[]`作为输入源的类
FileInputStream	支持	支持	输入源，将文件作为输入源的类
PipedInputStream	不支持	支持	输入源，用于进程间通信，与`PipedOutputStream`配合使用
SequenceInputStream	不支持	支持	将多个输入源合并成一个输入源，`available`方法只返回当前输入源的`available`

FilterInputStream

继承自FilterInputStream子类是装饰器类，它们不能自己产生字节序列，需要配合输入源才能使用，它们的主要作用是增加输入流的功能。在别的编程语言里，诸如缓冲机制和预览等细节都是自动处理的，相对而言，Java 就比较麻烦，必须配合装饰器类才能实现。但是这种方式带来极大的灵活性。

类	markSupported	skip	说明
BufferedInputStream	支持	支持	给输入流增加缓冲机制
PushbackInputStream	不支持	支持	给输入流增加推回功能，即将读取的字节推回到缓冲区
DataInputStream	不支持	支持	允许应用程序以与机器无关方式从底层输入流中读取基本 Java 数据类型，一般与`DataOutputStream`配合使用，另外`DataInputStream`读取时采用的 Java 版的 UTF-8 编码，与标准 UTF-8 不同。所以`DataInputStream`读取的字节流必须时通过`DataOutputStream`写入的，不然会出问题

OutputStream

OutputStream有几种常用的方法：

类	说明
ByteArrayOutputStream	将输出流转化为`byte[]`
FileOutputStream	文件输出流
PipedOutputStream	管道输出流，与`PipedOutputStream`配合使用

FilterOutputStream

类似于FilterInputStream，FilterOutputStream也是装饰器类的基类。

类	说明
BufferedOutputStream	给输出流增加缓冲机制
PRintStream	打印输出流可直接输出至文件 (里面封装了`FileOutputStream`)自动刷新功能，遇到`/n`或者写入一个`byte`数组之后自动调用`flush`方法可方便打印各种数据值表示形式与其他输出流不同，它产生的`IOException`异常会被自身函数捕获，可以通过`checkError`检查是否发生过异常通过`format`方法，支持格式化输出打印的字符使用平台默认字符编码转换为字节，也可以指定编码类型`null`值会被转为`null`字符，布尔类型会被转为`true`和`false`字符
DataOutputStream	允许应用程序以与机器无关方式写入基本 Java 数据类型，配合`DataInputStream`使用。

ObjectOutput 和 ObjectInput

ObjectInputStream和ObjectOutputStream用于对象的序列化，可以将任何 Java 类型包括对象，序列化成字节序列。

字符流

Reader

Reader用于读取字符流的抽象类，使用字符流读取文件，比字节流更高效。可通过InputStreamReader将字节流转换为字符流。

类	markSupported	skip	说明
CharArrayReader	支持	支持	输入源，将`char[]`作为输入源的类
StringReader	支持	支持	输入源，将`String`作为输入源的类
PipedReader	不支持	支持	类似`PipedInputStream`
FileReader	不支持	支持	类似`FileInputStream`，实际上就是在`FileInputStream`外面套了`InputStreamReader`类
InputStreamReader	不支持	支持	将字节流转为字符流，可以指定字符编码
BufferedReader	支持	支持	类似于`BufferedInputStream`，带有缓冲机制的字符流，需要提供输入源
PushbackReader	不支持	支持	类似`PushbackInputStream`

Writer

类	说明
CharArrayWriter	将输出流转为`char[]`。`null`值被转为`null`字符串
StringWriter	将输出流转为`String`。`null`值被转为`null`字符串
PipedWriter	类似`PipedOutputStream`
PrintWriter	类似`PrintStream`
OutStreamWriter	将字节流转为字符流，可以指定字符编码
BufferedWriter	类似于`BufferedOutputStream`，带有缓冲机制的字符流，需要提供输入源