详细讲解JAVA中的IO流

一、流的概念

       流(stream)的概念源于UNIX中管道(pipe)的概念。在UNIX中，管道是一条不间断的字节流，用来实现程序或进程间的通信，或读写外围设备、外部文件等。
       一个流，必有源端和目的端，它们可以是计算机内存的某些区域，也可以是磁盘文件，甚至可以是Internet上的某个URL。
       流的方向是重要的，根据流的方向，流可分为两类：输入流和输出流。用户可以从输入流中读取信息，但不能写它。相反，对输出流，只能往输入流写，而不能读它。
      实际上，流的源端和目的端可简单地看成是字节的生产者和消费者，对输入流，可不必关心它的源端是什么，只要简单地从流中读数据，而对输出流，也可不知道它的目的端，只是简单地往流中写数据。

       形象的比喻——水流，文件======程序，文件和程序之间连接一个管道，水流就在之间形成了,自然也就出现了方向：可以流进，也可以流出.便于理解，这么定义流：流就是一个管道里面有流水，这个管道连接了文件和程序。

JAVA IO网络API

TCP 协议中，JAVA通过Socket和ServerSockt来数据通信。
UDP协议中，JAVA通过DatagramSocket来数据通信。
URL+URLConnection来创建Http服务连接，进行数据通信。
不管基于何种的数据通信，其网络的数据通信都是通过JAVA IO流的InputStream和OutoutStream来实现的。

在Java中Socket可以理解为客户端或者服务器端的一个特殊的对象，这个对象有两个关键的方法，一个是getInputStream方法，另一个是getOutputStream方法。getInputStream方法可以得到一个输入流，客户端的Socket对象上的etInputStream方法得到的输入流其实就是从服务器端发回的数据流。GetOutputStream方法得到一个输出流，客户端Socket对象上的getOutputStream方法返回的输出流就是将要发送到服务器端的数据流，（其实是一个缓冲区，暂时存储将要发送过去的数）。
构造客户端进程时，传入了对应的Socket对象，此后的进程运行过程，对应的Socket对象是不变的，其对应输出流也是不变的，获得了一个输出流就相当于获得了和服务端链接的一个管道，然后在这个管道里面传输

二、流的分类

java.io包中的类对应两类流，一类流直接从指定的位置（如磁盘文件或内存区域）读或写，这类流称为结点流(node stream)，其它的流则称为过滤器(filters)。过滤器输入流往往是以其它输入流作为它的输入源，经过过滤或处理后再以新的输入流的形式提供给用户，过滤器输出流的原理也类似。
Java中的流，可以从不同的角度进行分类。

按照数据流的方向不同可以分为：输入流和输出流。

按照处理数据单位不同可以分为：字节流和字符流。

按照实现功能不同可以分为：节点流和处理流。

输出流：

输入流：

因此输入和输出都是从程序的角度来说的。

字节流：一次读入或读出是8位二进制。

字符流：一次读入或读出是16位二进制。

字节流和字符流的原理是相同的，只不过处理的单位不同而已。后缀是Stream是字节流，而后缀是Reader，Writer是字符流。

节点流：直接与数据源相连，读入或读出。

直接使用节点流，读写不方便，为了更快的读写文件，才有了处理流。

处理流：与节点流一块使用，在节点流的基础上，再套接一层，套接在节点流上的就是处理流。

Jdk提供的流继承了四大类：InputStream(字节输入流)，OutputStream（字节输出流），Reader（字符输入流），Writer（字符输出流）。

以下是java中io中常用的流。

字节输入流：

字节输出流：

字符输入流：

字符输出流：

简单介绍其上图：

对文件进行操作：FileInputStream（字节输入流），FileOutputStream（字节输出流），FileReader（字符输入流），FileWriter（字符输出流）

对管道进行操作：PipedInputStream（字节输入流）,PipedOutStream（字节输出流），PipedReader（字符输入流），PipedWriter（字符输出流）

PipedInputStream的一个实例要和PipedOutputStream的一个实例共同使用，共同完成管道的读取写入操作。主要用于线程操作。

字节/字符数组：ByteArrayInputStream，ByteArrayOutputStream，CharArrayReader，CharArrayWriter是在内存中开辟了一个字节或字符数组。

Buffered缓冲流：：BufferedInputStream，BufferedOutputStream，BufferedReader,BufferedWriter,是带缓冲区的处理流，缓冲区的作用的主要目的是：避免每次和硬盘打交道，提高数据访问的效率。

转化流：InputStreamReader/OutputStreamWriter，把字节转化成字符。

数据流：DataInputStream，DataOutputStream。

因为平时若是我们输出一个8个字节的long类型或4个字节的float类型，那怎么办呢？可以一个字节一个字节输出，也可以把转换成字符串输出，但是这样转换费时间，若是直接输出该多好啊，因此这个数据流就解决了我们输出数据类型的困难。数据流可以直接输出float类型或long类型，提高了数据读写的效率。

打印流：printStream，printWriter，一般是打印到控制台，可以进行控制打印的地方。

对象流：ObjectInputStream，ObjectOutputStream，把封装的对象直接输出，而不是一个个在转换成字符串再输出。

序列化流：SequenceInputStream。

对象序列化：把对象直接转换成二进制，写入介质中。

使用对象流需要实现Serializable接口，否则会报错。而若用transient关键字修饰成员变量，不写入该成员变量，若是引用类型的成员变量为null，值类型的成员变量为0. 三、流的概念和作用
1. Java的常用输入、输出流
java.io包中的stream类根据它们操作对象的类型是字符还是字节可分为两大类：字符流和字节流。
- Java的字节流
InputStream是所有字节输入流的祖先，而OutputStream是所有字节输出流的祖先。
- Java的字符流
Reader是所有读取字符串输入流的祖先，而writer是所有输出字符串的祖先。

结合开始所说的输入/输出流，出现了个一小框架。
                     字节流                         字符流
输入流        InputStream               Reader
输出流        OutputStream            Writer
流的概念和作用
学习Java IO，不得不提到的就是JavaIO流。

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

根据处理数据类型的不同分为：字符流和字节流

根据数据流向不同分为：输入流和输出流

字符流和字节流

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：

（1）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。

（2）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。

（3）字节流在操作的时候本身是不会用到缓冲区的，是文件本身的直接操作的；而字符流在操作的时候下后是会用到缓冲区的，是通过缓冲区来操作文件，我们将在下面验证这一点。

结论：优先选用字节流。首先因为硬盘上的所有文件都是以字节的形式进行传输或者保存的，包括图片等内容。但是字符只是在内存中才会形成的，所以在开发中，字节流使用广泛。