Java IO 流详解-优快云博客

背景

IO在一般业务开发中不常用到，因此也是很久没有对这部分进行一次系统性的总结，最近有时间也是总结一下。

Java IO总览

Java IO这里指的传统IO，NIO会放到其他文章中介绍。在分类之前先了解一些概念。

流

流是一种对数据传递的抽象概念。比如，我们通过输入流读取磁盘上读取数据，就像水流一样连续源源不断流向用户态内存中。但是本质并非如此，至少不像水流那样源源不断，因为用户开发的程序运行在用户空间，而用户空间的进程是没有直接操作I/O设备的权限，需要内核进程帮忙操作I/O设备，用户空间进程会交出执行权，这个状态叫陷入内核，而用户空间的进程则表现为阻塞状态，等到需要读取的数据被内核进程准备好后，用户空间进程重新获得执行权，继续运行。

字节流

字节流和它的名字一样，是以字节的方式来操作文件的，这里的文件包括图片、视频、文本等，它的使用范围比字符流广泛，并且后面我们会介绍某些字符流如FilerReader也是建立在字节流上操作的，利用StreamDecoder按照编码方式将字节转换成字符，后面会详细介绍。字节流操作的byte。

字节流IO包中类继承关系如下
在这里插入图片描述

字符流

字符流操作的char

字符流IO包中类继承关系如下
在这里插入图片描述

输入流和输出流

输入流：从文件读取到内存，只能进行读操作。
输出流：从内存写入文件中，只能进行写操作。

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，说的有点抽象，把特定的地方理解为磁盘，内存或者其他设备就可以了。如FileReader
处理流：可以对已存在的流进行连接和封装，如BufferedReader提供了一个缓冲区来操作已存在的输入字符流。

IO流的分类

从前文中两个流继承关系可以看到IO包中的继承关系非常复杂，要想靠这个继承关系搞清楚很难。我们要通过前文介绍的几个概念来对IO流作一个分类。

按照操作方式分类，如图

各个流的简要说明：
- FileInputStream：文件字节输入流，以字节方式读取
- FileReader：文件字符输入流，以字符方式读取
- FileOutputStream：文件字节输出流，以字节方式输出
- FileWriter：文件字符输出流，以字符放松输出
- CharArrayReader、StringReader：两种介质流，分别从char[]数组、String中读取数据
- PipedReader、PipedWriter：分别代表管道字符输入流、输出流
- BufferedReader、BufferedWriter：分别代表缓冲字符输入流、输出流
- CharArrayWriter、StringWriter：写入char[]数组、写入String
- BufferedInputStream、BufferedOutputStream：分别代表缓冲字节输入流、输出流
- PipedInputStream、PipedOutputStream：分别代表管道字节输入流、输出流
- ObjectInputStream、ObjectOutputStream：对象序列化输入流、输出流，属于处理流
- DataInputStream、DataOutputStream：提供基础数据类型读取和写入操作
- PrintStream、PrintWriter：打印流，是一种输出流
通过上面的图可以看出，在很多操作都是成对出现的，比如File，就有FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutPutStream。还有如Pipe、Array、Buffer。所以可以根据流的操作对象分类。
按照流操作对象分类，如图，左边的是处理流，右边是节点流