io

IO流:(Input,Output)

我们在做项目时，除了自定义的一些数据外，还可能需要从"外界"引入数据,或者将数据导出到"外界"。这时，我们需要I/O操作。

外界:指的可能是  键盘，显示器，硬盘，另外一个程序。

输入:又叫读入操作         数据从"外界"流向程序
输出:又叫写出操作         数据从程序流向"外界"

流: 就是数据序列， 一经创建成功，就会打开一个通道。所以使用完应该进行关闭操作。

流的概念和作用

流是一组有顺序的，有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象。即数据在两设备间的传输称为流，流的本质是数据传输，根据数据传输特性将流抽象为各种类，方便更直观的进行数据操作。

IO流的分类：

(1)按照流向分类：
           输入流
           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，程序中需要根据待传输数据的不同特性而使用不同的流。  

(2)按照处理的数据单位分类：
          字节流（8位的字节）
          字符流（16位的字节）

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。本质其实就是基于字节流读取时，去查了指定的码表。 字节流和字符流的区别：

• 读写单位不同：字节流以字节（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。
• 处理对象不同：字节流能处理所有类型的数据（如图片、avi等），而字符流只能处理字符类型的数据。

结论：只要是处理纯文本数据，就优先考虑使用字符流。 除此之外都使用字节流。

(3)按照功能分类：
          节点流:直接连接两个设备的流类型
          处理流:对节点流再次封装与处理的流类型

字节流：

抽象父类 InputStream/OutputStream

InputStream:定义了字节输入流的常用方法

       int available()
       void close()
       int read():读取一个字节，存入int的低八位上，范围是0-255
       int read(byte[] b):读取字节存入字节数组b中，返回的是读取的有效字节个数。
       int read(byte[] b,int off,int len)
       skip(int n)

OutputStream:定义了字节输出流的常用方法

       void close()
       void flush():冲刷，作用是将流的数据，冲刷进文件中
       void write(int b):写一个字节
       void write(byte[] b):写一个字节数组
       void write(byte[] b,int off,int len)

文件字节流：FileInputStream/FileOutputStream

文件字节输入流：FiIeInputStream

(1)构造器:

FileInputStream(File file) 
创建一个指定路径的File对象的文件输入流对象
FileInputStream(String name) 
创建一个指定路径的字符串的文件输入流对象

(2)常用方法：

int read()
                 读取该流中的一个字节数据，即8位二进制，存储到一个int数
                 据的低八位上              
                 如果返回-1，读至文件末尾，

long skip(long n)
               跳过流中n个字节

int read(byte[] b)
                读取字节存入byte数组中，最多能读b.length个字节
                返回的是实际读取的字节个数

int available()
                查看此输入流中剩余的字节数量

文件字节输出流：FileOutputStream

(1)构造器:

FileOutputStream(File file) 
FileOutputStream(File file, boolean append) 
FileOutputStream(String name)
FileOutputStream(String name, boolean append)
创建一个指定路径的输出流对象，append表示在文件末尾追加
 PS:如果指定路径下的文件名不存在，会自动创建。
       如果父路径不存在，则报异常FileNotFoundException

(2)常用方法：

void write(int b)
写出参数b中的一个字节，int类型的低八位。

void write(byte[] b)
将字节数组b中的字节按顺序写出

void write(byte[] b，int off,int len)
将字节数组b中的字节按顺序写出,从下标off，写len个

字节缓冲流：BufferedInputStream/BufferedOutputStream

字节缓冲输入流：BufferedInputStream

在读取字节时，也是一个字节一个字节的读，次数多，效率低。
使用缓冲输入流，内部维护了一个缓冲区,默认8k，先一次性将缓冲区装满等待读取.
当将缓冲区的数据读完，缓冲区再次存储后续数据。读取的次数明显降低效率高      

(1)构造器：

BufferedInputStream(InputStream is);
BufferedInputStream(InputStream is,int size);

(2)常用方法:

int read(byte[] bs)

读取缓冲区里的字节存储bs中，
当一次性得去的字节小于缓冲区，我们是从缓冲区里读数据。
此时，效率高  

当一次性读取的字节超出缓冲区大小。
不使用缓冲区，直接从文件里读。

int read(byte[] bs,int off,int len)

字节缓冲输出流：BufferedOutputStream

在写数据时，如果一个字节一个字节的写，写的次数明显很多，效率就会变得很低。
如何提高效率呢。
缓冲输出流的特点是：在流里维护了一个缓冲区，写字节时，先将字节
写入缓冲区， 当缓冲区满时，再一次性的将数据写到文件里。这样就
降低了写的次数，因此提高了效率。
因此缓冲输出流缺失即时性，可以使用flush方法进行冲刷
    
(1)常用构造器：

BufferedOutputStream(OutputStream out)
创建一个指定字节输出流的缓冲流对象
BufferedOutputStream(OutputStream out,int size)
创建一个指定字节输出流的缓冲流对象,并设置缓冲区的大小
PS:当一次写的字节超出缓冲区大小，会出现溢出情况，溢出的字节会先写出到文件中    

(2)常用方法：

void write(int b):写int数据的低八位，写入缓冲区内
void write(byte[] b,int off,int len):写指定长度len的字节数组,写入缓冲区

数据字节流,与缓冲流一样，父类都是过滤字节流(FilterOutputStream/FilterInputStream)
这两个类提供了几个特殊的方法，可以直接写基本数据类型

字节数据流：DataInputStream/DataOutputStream

字节数据输入流:DataInputStream

字节数据输出流:DataOutputStream

(1)构造器：

DataOutputStream(OutputStream os):创建一个指定字节输出流的数据输出流对象
   
(2)常用方法：

除了提供写一个字节和写一个字节数组的方法外，还提供了如下方法      

writeByte(int b)
writeShort(int s) 
writeInt(int i)
writeLong(long l)
writeFloat(float f)
writeDouble(double d)
writeChar(int c)
writeBoolean(boolean b)
writeUTF(String s)

字节对象流：ObjectIntputStream /ObjectOutputStream

有的时候，我们可能需要将内存中的对象持久化到硬盘上，或者将
硬盘中的对象信息读到内存中，这个时候我们需要使用对象输入输出流。
    
序列化:是对象转换成一个字节序列的过程，是一个写操作
反序列化: 一个字节序列转换成对象的过程 ，是一个读操作

字节对象输入流:ObjectIntputStream 

(1)构造器：

ObjectIntputStream(OutputStream out) 
创建一个指定字节输入流的对象输入流对象。
          
(2)常用方法:

除了提供了一些基本数据类型的读方法外，还提供了

Object readObject():从硬盘上读取一个字节序列，转换成对象

字节对象输出流:ObjectOutputStream

(1)构造器：

ObjectOutputStream(OutputStream out) 
创建一个指定字节输出流的对象输出流对象。 
          
(2)常用方法:

除了提供了一些基本数据类型的写方法外，还提供了

void writeObject(Object obj):将内存中的对象持久化到硬盘上 

Serializable：序列化接口

如果想将对象序列化，那么对象的类型必须实现此接口。此接口内什么都没有，只是一个序列化标识。

serialVersionUID:

每个能序列化的对象，在被序列化时，系统会默认给此对象的类计算一个
序列化版本号。不同的平台默认提供的序列化版本号多数情况下不会相同。
因此当我们反序列时，如果硬盘里存储的对象的版本号与当前设计的类型
的版本号不一致。会出现运行时异常：
java.io.InvalidClassException，这种情况叫不兼容问题。
如果我们想解决不兼容问题。我们应该手动提供版本号。尽可能的相同
这样来解决不兼容问题

另外一种情况：
序列化过后，可能会修改类型，如果使用系统默认提供的
版本号，在反序列时，会有异常，如果手动提供，不出现异常
多出来的成员变量，以默认值的形式，赋值给反序列化回来的对象。

transient:成员变量的一个修饰词，可以理解为瘦身。

有的时候，在序列化对象时，我们不需要将对象的某些成员变量
值持久化到硬盘上(因为不重要)，此时，我们可以在这些成员变量
添加修饰词transient(保存时，进行减肥)

字符流：

抽象父类：Writer/Reader

在输出输入操作时，以字符为单位进行操作，默认是unicode编码集字符流的抽象父类分别是Writer/Reader

Reader提供了字符输入流的常用方法

int read():读一个字符,存储到int的低16位
int read(char[] cbuf):将数据读进字符数组中,返回的是读取的有效字符个数
int read(char[] cbuf, int off, int len) :将字符读入数组的一部分   

Writer提供了字符输出流的常用方法

void close():关闭 
void write(char[] cbuf):写一个字符数组
void write(char[] cbuf, int off, int len):写一个字符数组的一部分 
write(int c):写一个字符
write(String str):写一串字符
write(String str, int off, int len) :写字符串的一部分 

字符转换流：InputStreamReader/OutputStreamReader

字符转换输入流：InputStreamReader

将字节转换成字符读进程序中

(1)构造器：

InputStreamReader(InputStream in) 
创建一个使用默认字符集的InputStreamReader。  
InputStreamReader(InputStream in, Charset cs) 
InputStreamReader(InputStream in, CharsetDecoder dec) 
InputStreamReader(InputStream in, String charsetName) 
创建一个使用指定字符集的InputStreamReader。

字符转换输出流：OutputStreamWriter

将字符转换成字节写出到硬盘上

(1)构造器：          

OutputStreamWriter(OutputStream out)
创建一个指定字节输出流的字符输出流对象，采用的是系统默认的编码集 
OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs) 
OutputStreamWriter(OutputStream out, CharsetEncoder enc) 
OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName)
创建一个指定字节输出流的字符输出流对象，采用指定编码集。 

(2)常用方法：

write(int a);
当a的低16位，如果被设计成相应的字符时，如果两个字节都是
有效字节，会写出两个。如果低16位对应是无效字符，或是有效
字节只有一位时，会写一个字节。      

字符缓冲流：BufferedReader/PrintWriter

字符缓冲输入流：BufferedReader：

提供了一个缓冲区

(1)构造器：   

BufferedReader(Reader in) :创建使用默认大小的输入缓冲区的缓冲字符输入流。  
BufferedReader(Reader in, int sz): 创建使用指定大小的输入缓冲区的缓冲字符输入流。

(2)常用方法:  

String readLine():
读一行字符串，读至换行符号为止，返回的数据不包含换行符
当返回值为null时，表示读至文件末尾

字符缓冲输出流：PrintWriter

提供了丰富的方法，比BufferedWriter更加常用，此类型提供了行自动刷新的功能

(1)构造器：       

PrintWriter(File file) 
PrintWriter(OutputStream out)
PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush)        
PrintWriter(String fileName) 
PrintWriter(Writer out) 
PrintWriter(Writer out, boolean autoFlush) 

上述构造器，有第二个参数的，可以设置为true,表示行自动刷新。  
只有一个参数的构造器，相当有两个参数时，设置为false的情况，即取消了行自动刷新的功能

(2)常用方法：
println() 通过写入行分隔符字符串来终止当前行。 
println(boolean x) 打印一个布尔值，然后终止该行。  
void println(char x) 打印一个字符，然后终止该行。  
void println(char[] x) 打印字符数组，然后终止行。  
void println(double x) 打印双精度浮点数，然后终止行。  
void println(float x) 打印一个浮点数，然后终止该行。  
void println(int x) 打印一个整数，然后终止该行。  
void println(long x) 打印一个长整型，然后终止行。  
void println(Object x) 打印一个对象，然后终止该行。  
void println(String x)  

文件字符流：FileWriter/FileReader

文件字符输入流：FileReader

相当于InputStreamReader和FileInputStream合起来的功能内部也维护了一个缓冲区

(1)构造器：

FileReader(File file) 
FileReader(String fileName) 
常用方法与InputStreamReader的方法差不多

文件字符输出流：FileWriter：

相当于OutputStreamWriter与FileOutputStream合起来的功能，内部也维护了一个缓冲区，但是需要手动flush

(1)构造器：

FileWriter(File file)
FileWriter(File file, boolean append) 
FileWriter(String fileName) 
FileWriter(String fileName, boolean append)
append:表示追加，但是此流不能设置字符集。
常用方法与 OutputStreamWriter的差不多