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Java网络编程与IO流目录：

【Java网络编程与IO流】Java中IO流分为几种？字符流、字节流、缓冲流、输入流、输出流、节点流、处理流

摘自大佬的文章 [吃透Java IO：字节流、字符流、缓冲流](

摘自大佬的文章

1.Java的IO流是什么？

IO：即in和out，输入和输出，指的是应用程序和外部设备之间的数据传递；

Java是通过流来处理IO的，流(Stream)是一个抽象的概念，是指一连串的树(字符或字节)，是以先进先出的方式发送信息的通道；

一般流有以下特性：

• 先进先出：最先写入输出流的数据最先被输入流读取到；
• 顺序存取：可以一个接一个的往流中写入一串字节，读出时也会按写入顺序读取一串字节，不能随机访问中间的数据。
• 只读或者只写：每个流只能是输入流或输出流的一种，不能同时具备两个功能。

2.IO流的分类：

• 按数据流的方向：输入流和输出流
• 按处理数据单位：字节流和字符流
• 按功能：节点流、处理流

a.输入流与输出流

输入与输出是相对于应用程序而言的，比如文件读写，读取文件是输入流，写文件是输出流。

b.字节流与字符流

两者的用法几乎一样，区别在于字节流和字符流所操作的数据单位不同，字节流操作的数据单位是8位的字节，字符流操作的数据单位是16位的字符。

为什么有了字节流还要推出字符流？

Java中字符是采用Unicode标准，在Unicode编码中，一个英文为一个字节，一个中文为两个字节。

为了更加方便的处理中文这些字符，Java推出了字符流。

补充：在UTF-8中，一个中文字符是3个字节。

字节流和字符流的区别是什么？

• 字节流可以处理一切文件，而字符流只能处理纯文本文件；例如字节流一般用来处理图像、视频、音频、PPT、Word等类型的文件。字符流一般用于处理纯文本类型的文件，如txt文件。
• 字节流本身没有缓冲区，缓冲字节流相比于字节流，效率提升非常高。而字符流本身就带有缓冲区，缓冲字符流相比于字符流提升没有那么大。

c.节点流和处理流

• 节点流：直接操作数据读写的流类，比如FileInputStream

• 处理流：对一个已存在的流的链接和封装，通过对数据进行处理为程序提供功能强大、灵活的读写功能，例如BufferedInputStream（缓冲字节流）

节点流和处理流应用了

• 抽象组件(InputStream) ：装饰者模式中的超类，它只有一个抽象方法read()，子类都需要对该方法进行处理
• 被装饰者(FileInputStream , ByteArrayInputStream , StringBufferInputStream) ：拥有通用实现read()基本方法
• 装饰者组件(FilterInputStream) ：定义具体装饰者的行为规范，可以做统一基础处理。
• 具体装饰(BufferedInputStream , DataInputStream , Base64InputStream) ：具体的装饰类，拥有对流的读操作做完成具体拓展能力。

装饰者模式让我们可以有不同的被装饰者，例如FileInputStream，并且如果想使用缓冲功能那么只需写一下代码 ：

new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("path")));1

也可以对上面代码再进行加工，简单的加密处理 ：

new Base64InputStream(new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File(""))),0)1

哪怕你突然改需求了，读取的对象不是文件，而是文本或字符，那么可以轻松的将代码改为 ：

new Base64InputStream(new BufferedInputStream(new StringBufferInputStream("str")),0)

d.什么是缓冲流？

程序与磁盘的交互相对于内存运算是很慢的，容易成为程序的性能瓶颈。减少程序与磁盘的交互，是提升程序效率一种有效手段。缓冲流，就应用这种思路：普通流每次读写一个字节，而缓冲流在内存中设置一个缓存区，缓冲区先存储足够的待操作数据后，再与内存或磁盘进行交互。这样，在总数据量不变的情况下，通过提高每次交互的数据量，减少了交互次数。

3.Java中IO流的例子

文本读写的例子，将“松下问童子，言师采药去。只在此山中，云深不知处。”写入本地文本，然后再从文件读取内容并输出到控制台。

1、FileInputStream、FileOutputStream（字节流）

字节流的方式效率较低，不建议使用

public class IOTest {
   	public static void main(String[] args) throws IOException {
   		File file = new File("D:/test.txt");		write(file);		System.out.println(read(file));	}	public static void write(File file) throws IOException {
   		OutputStream os = new FileOutputStream(file, true);		// 要写入的字符串		String string = "松下问童子，言师采药去。只在此山中，云深不知处。";		// 写入文件		os.write(string.getBytes());		// 关闭流		os.close();	}	public static String read(File file) throws IOException {
   		InputStream in = new FileInputStream(file);		// 一次性取多少个字节		byte[] bytes = new byte[1024];		// 用来接收读取的字节数组		StringBuilder sb = new StringBuilder();		// 读取到的字节数组长度，为-1时表示没有数据		int length = 0;		// 循环取数据		while ((length = in.read(bytes)) != -1) {
   			// 将读取的内容转换成字符串			sb.append(new String(bytes, 0, length));		}		// 关闭流		in.close();		return sb.toString();	}}

2、BufferedInputStream、BufferedOutputStream（缓冲字节流）

缓冲字节流是为高效率而设计的，真正的读写操作还是靠FileOutputStream和FileInputStream，所以其构造方法入参是这两个类的对象也就不奇怪了。

public class IOTest {
   	public static void write(File file) throws IOException {
   		// 缓冲字节流，提高了效率		BufferedOutputStream bis = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file, true));		// 要写入的字符串		String string = "松下问童子，言师采药去。只在此山中，云深不知处。";		// 写入文件		bis.write(string.getBytes());		// 关闭流		bis.close();	}	public static String read(File file) throws IOException {
   		BufferedInputStream fis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));		// 一次性取多少个字节		byte[] bytes = new byte[1024];		// 用来接收读取的字节数组		StringBuilder sb = new StringBuilder();		// 读取到的字节数组长度，为-1时表示没有数据		int length = 0;		// 循环取数据		while ((length = fis.read(bytes)) != -1) {
   			// 将读取的内容转换成字符串			sb.append(new String(bytes, 0, length));		}		// 关闭流		fis.close();		return sb.toString();	}}12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334

3、InputStreamReader、OutputStreamWriter（字符流）

字符流适用于文本文件的读写，OutputStreamWriter类其实也是借助FileOutputStream类实现的，故其构造方法是FileOutputStream的对象

public class IOTest {
   		public static void write(File file) throws IOException {
   		// OutputStreamWriter可以显示指定字符集，否则使用默认字符集		OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file, true), "UTF-8");		// 要写入的字符串		String string = "松下问童子，言师采药去。只在此山中，云深不知处。";		osw.write(string);		osw.close();	}	public static String read(File file) throws IOException {
   		InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(file), "UTF-8");		// 字符数组：一次读取多少个字符		char[] chars = new char[1024];		// 每次读取的字符数组先append到StringBuilder中		StringBuilder sb = new StringBuilder();		// 读取到的字符数组长度，为-1时表示没有数据		int length;		// 循环取数据		while ((length = isr.read(chars)) != -1) {
   			// 将读取的内容转换成字符串			sb.append(chars, 0, length);		}		// 关闭流		isr.close();		return sb.toString()	}}12345678910111213141516171819202122232425262728293031

4、字符流便捷类

Java提供了FileWriter和FileReader简化字符流的读写，new FileWriter等同于new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file, true))

public class IOTest {
   		public static void write(File file) throws IOException {
   		FileWriter fw = new FileWriter(file, true);		// 要写入的字符串		String string = "松下问童子，言师采药去。只在此山中，云深不知处。";		fw.write(string);		fw.close();	}	public static String read(File file) throws IOException {
   		FileReader fr = new FileReader(file);		// 一次性取多少个字节		char[] chars = new char[1024];		// 用来接收读取的字节数组		StringBuilder sb = new StringBuilder();		// 读取到的字节数组长度，为-1时表示没有数据		int length;		// 循环取数据		while ((length = fr.read(chars)) != -1) {
   			// 将读取的内容转换成字符串			sb.append(chars, 0, length);		}		// 关闭流		fr.close();		return sb.toString();	}}123456789101112131415161718192021222324252627282930

5、BufferedReader、BufferedWriter（字符缓冲流）

public class IOTest {
   		public static void write(File file) throws IOException {
   		// BufferedWriter fw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new		// FileOutputStream(file, true), "UTF-8"));		// FileWriter可以大幅度简化代码		BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file, true));		// 要写入的字符串		String string = "松下问童子，言师采药去。只在此山中，云深不知处。";		bw.write(string);		bw.close();	}	public static String read(File file) throws IOException {
   		BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));		// 用来接收读取的字节数组		StringBuilder sb = new StringBuilder();		// 按行读数据		String line;		// 循环取数据		while ((line = br.readLine()) != null) {
   			// 将读取的内容转换成字符串			sb.append(line);		}		// 关闭流		br.close();		return sb.toString();	}}

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