Java 流（Stream）简介：1、基本的输入流和输出流

本人打算写几篇文章，介绍一下流。本文是针对初学者的，加上本人水平有限，所以不敢说写得很高深。如果你是初学者，而且对流这个东西很头疼，你就应该看看这个。

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流是 Java 中最重要的基本概念之一。文件读写、网络收发、进程通信，几乎所有需要输入输出的地方，都要用到流。

流是做什么用的呢？就是做输入输出用的。为什么输入输出要用“流”这种方式呢？因为程序输入输出的基本单位是字节，输入就是获取一串字节，输出就是发送一串字节。但是很多情况下，程序不可能接收所有的字节之后再进行处理，而是接收一点处理一点。比方你下载魔兽世界，不可能全部下载到内存里再保存到硬盘上，而是下载一点就保存一点。这时，流这种方式就非常适合。

在 Java 中，每个流都是一个对象。流分为两种：输入流(InputStream)和输出流(OutputStream)。对于输入流，你只要从流当中不停地把字节取出来就是了；而对于输出流，你只要把准备好的字节串传给它就行。

          ______________Java 程序____________
          |                                 |
外部系统 --|--(输入流)--> 处理逻辑 --(输出流)---|--> 外部系统
          |_________________________________|

流对象是怎么获得的呢？不同的外部系统，获取流的方式也不同。例如，文件读写就要创建 FileInputStream/FileOutputStream 对象，而网络通信是通过 Socket 对象来获取输入输出流的。一般来说，如果一个类有 getInputStream() 或 getOutputStream() 这样的方法，就表明它是通过流对象来进行输入输出的。

InputStream 是输入流，下面是一个通过 InputStream 读取文件的例子：

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Arrays;
 
/**
 * 通过流读取文件
 */
public class ReadFileDemo {
 
    // 程序入口
    public static void main(String[] args) {
        String path = "c:/boot.ini";
        File file = new File(path);
 
        // 创建输入流
        InputStream is;
        try {
            is = new FileInputStream(file);
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.err.println("文件 " + path + " 不存在。");
            return;
        }
 
        // 开始读取
        byte[] content = new byte[0];       // 保存读取出来的文件内容
        byte[] buffer = new byte[10240];    // 定义缓存
 
        try {
            int eachTime = is.read(buffer); // 第一次读取。如果返回值为 -1 就表示没有内容可读了。
            while (eachTime != -1) {
                // 读取出来的内容放在 buffer 中，现在将其合并到 content。
                content = concatByteArrays(content, buffer, eachTime);
                eachTime = is.read(buffer); // 继续读取
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("读取文件内容失败。");
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                is.close();
            } catch (IOException e) {
                // 这里的异常可以忽略不处理
            }
        }
 
        // 输出文件内容
        String contentStr = new String(content);
        System.out.println(contentStr);
    }
 
    /**
     * 合并两个字节串
     *
     * @param bytes1       字节串1
     * @param bytes2       字节串2
     * @param sizeOfBytes2 需要从 bytes2 中取出的长度
     *
     * @return bytes1 和 bytes2 中的前 sizeOfBytes2 个字节合并后的结果
     */
    private static byte[] concatByteArrays(byte[] bytes1, byte[] bytes2, int sizeOfBytes2) {
        byte[] result = Arrays.copyOf(bytes1, (bytes1.length + sizeOfBytes2));
        System.arraycopy(bytes2, 0, result, bytes1.length, sizeOfBytes2);
        return result;
    }
}

虽然写得很啰嗦，但这确实是 InputStream 的基本用法。注意，这只是一个例子，说明如何从输入流中读取字节串。实际上，Java 提供更简单的方式来读取文本文件。以后将会介绍。

相比从流中读取，使用 OutputStream 输出则是非常简单的事情。下面是一个例子：

import java.io.OutputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.Date;
 
/**
 * 将当前日期保存到文件
 */
public class SaveFileDemo {
 
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String path = "c:/now.txt";
 
        File file = new File(path);
        if (!file.exists() && !file.createNewFile()) {
            System.err.println("无法创建文件。");
            return;
        }
 
        OutputStream os = new FileOutputStream(file);   // 创建输出流（前提是文件存在）
        os.write(new Date().toString().getBytes());     // 将当前时间写入文件
        os.close();                                     // 必须关闭流，内容才会写入文件。
        System.out.println("文件写入完成。");
    }
}

Java 还提供其它的流操作方式，但它们都是对 InputStream 和 OutputStream 进行扩展或包装。所以这两个类是基础，必须要理解它们的使用。