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Java流操作有關的類或接口：

Java流類圖結構：

 

流的概念和作用

流是一組有順序的，有起點和終點的字節集合，是對數據傳輸的總稱或抽象。即數據在兩設備間的傳輸稱為流，流的本質是數據傳輸，根據數據傳輸特性將流抽象為各種類，方便更直觀的進行數據操作。 

IO流的分類

根據處理數據類型的不同分為：字符流和字節流根據數據流向不同分為：輸入流和輸出流 

字符流和字節流

字符流的由來： 因為數據編碼的不同，而有了對字符進行高效操作的流對象。本質其實就是基于字節流讀取時，去查了指定的碼表。 字節流和字符流的區別：

讀寫單位不同：字節流以字節（8bit）為單位，字符流以字符為單位，根據碼表映射字符，一次可能讀多個字節。處理對象不同：字節流能處理所有類型的數據（如圖片、avi等），而字符流只能處理字符類型的數據。

結論：只要是處理純文本數據，就優先考慮使用字符流。 除此之外都使用字節流。

 

輸入流和輸出流

對輸入流只能進行讀操作，對輸出流只能進行寫操作，程序中需要根據待傳輸數據的不同特性而使用不同的流。  

Java IO流對象

1.輸入字節流InputStreamIO 中輸入字節流的繼承圖可見上圖，可以看出：

InputStream 是所有的輸入字節流的父類，它是一個抽象類。ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、FileInputStream 是三種基本的介質流，它們分別從Byte 數組、StringBuffer、和本地文件中讀取數據。PipedInputStream 是從與其它線程共用的管道中讀取數據，與Piped 相關的知識后續單獨介紹。ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子類都是裝飾流（裝飾器模式的主角）。

 

2.輸出字節流OutputStream

IO 中輸出字節流的繼承圖可見上圖，可以看出：

OutputStream 是所有的輸出字節流的父類，它是一個抽象類。ByteArrayOutputStream、FileOutputStream 是兩種基本的介質流，它們分別向Byte 數組、和本地文件中寫入數據。PipedOutputStream 是向與其它線程共用的管道中寫入數據，ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子類都是裝飾流。

 

3.字節流的輸入與輸出的對應

 

圖中藍色的為主要的對應部分，紅色的部分就是不對應部分。紫色的虛線部分代表這些流一般要搭配使用。從上面的圖中可以看出Java IO 中的字節流是極其對稱的。“存在及合理”我們看看這些字節流中不太對稱的幾個類吧！

LineNumberInputStream 主要完成從流中讀取數據時，會得到相應的行號，至于什么時候分行、在哪里分行是由改類主動確定的，并不是在原始中有這樣一個行號。在輸出部分沒有對應的部分，我們完全可以自己建立一個LineNumberOutputStream，在最初寫入時會有一個基準的行號，以后每次遇到換行時會在下一行添加一個行號，看起來也是可以的。好像更不入流了。PushbackInputStream 的功能是查看最后一個字節，不滿意就放入緩沖區。主要用在編譯器的語法、詞法分析部分。輸出部分的BufferedOutputStream 幾乎實現相近的功能。StringBufferInputStream 已經被DePRecated，本身就不應該出現在InputStream 部分，主要因為String 應該屬于字符流的范圍。已經被廢棄了，當然輸出部分也沒有必要需要它了！還允許它存在只是為了保持版本的向下兼容而已。SequenceInputStream 可以認為是一個工具類，將兩個或者多個輸入流當成一個輸入流依次讀取。完全可以從IO 包中去除，還完全不影響IO 包的結構，卻讓其更“純潔”――純潔的Decorator 模式。PrintStream 也可以認為是一個輔助工具。主要可以向其他輸出流，或者FileInputStream 寫入數據，本身內部實現還是帶緩沖的。本質上是對其它流的綜合運用的一個工具而已。一樣可以踢出IO 包！System.out 和System.out 就是PrintStream 的實例！

 

4.字符輸入流Reader

在上面的繼承關系圖中可以看出：

Reader 是所有的輸入字符流的父類，它是一個抽象類。CharReader、StringReader 是兩種基本的介質流，它們分別將Char 數組、String中讀取數據。PipedReader 是從與其它線程共用的管道中讀取數據。BufferedReader 很明顯就是一個裝飾器，它和其子類負責裝飾其它Reader 對象。FilterReader 是所有自定義具體裝飾流的父類，其子類PushbackReader 對Reader 對象進行裝飾，會增加一個行號。InputStreamReader 是一個連接字節流和字符流的橋梁，它將字節流轉變為字符流。FileReader 可以說是一個達到此功能、常用的工具類，在其源代碼中明顯使用了將FileInputStream 轉變為Reader 的方法。我們可以從這個類中得到一定的技巧。Reader 中各個類的用途和使用方法基本和InputStream 中的類使用一致。后面會有Reader 與InputStream 的對應關系。

 

5.字符輸出流Writer

在上面的關系圖中可以看出：

Writer 是所有的輸出字符流的父類，它是一個抽象類。CharArrayWriter、StringWriter 是兩種基本的介質流，它們分別向Char 數組、String 中寫入數據。PipedWriter 是向與其它線程共用的管道中寫入數據，BufferedWriter 是一個裝飾器為Writer 提供緩沖功能。PrintWriter 和PrintStream 極其類似，功能和使用也非常相似。OutputStreamWriter 是OutputStream 到Writer 轉換的橋梁，它的子類FileWriter 其實就是一個實現此功能的具體類（具體可以研究一SourceCode）。功能和使用和OutputStream 極其類似，后面會有它們的對應圖。

 

6.字符流的輸入與輸出的對應

 

7.字符流與字節流轉換

轉換流的特點：

其是字符流和字節流之間的橋梁可對讀取到的字節數據經過指定編碼轉換成字符可對讀取到的字符數據經過指定編碼轉換成字節

何時使用轉換流？

當字節和字符之間有轉換動作時；流操作的數據需要編碼或解碼時。

具體的對象體現：

InputStreamReader:字節到字符的橋梁OutputStreamWriter:字符到字節的橋梁

這兩個流對象是字符體系中的成員，它們有轉換作用，本身又是字符流，所以在構造的時候需要傳入字節流對象進來。

 

8.File類

File類是對文件系統中文件以及文件夾進行封裝的對象，可以通過對象的思想來操作文件和文件夾。 File類保存文件或目錄的各種元數據信息，包括文件名、文件長度、最后修改時間、是否可讀、獲取當前文件的路徑名，判斷指定文件是否存在、獲得當前目錄中的文件列表，創建、刪除文件和目錄等方法。  

9.RandomaccessFile類

該對象并不是流體系中的一員，其封裝了字節流，同時還封裝了一個緩沖區（字符數組），通過內部的指針來操作字符數組中的數據。 該對象特點：

該對象只能操作文件，所以構造函數接收兩種類型的參數：a.字符串文件路徑；b.File對象。該對象既可以對文件進行讀操作，也能進行寫操作，在進行對象實例化時可指定操作模式(r,rw)

注意：該對象在實例化時，如果要操作的文件不存在，會自動創建；如果文件存在，寫數據未指定位置，會從頭開始寫，即覆蓋原有的內容。 可以用于多線程下載或多個線程同時寫數據到文件。

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