本文出自：https://blog.csdn.net/DT235201314/article/details/80747666

一丶慨述

上篇Java I/O（一）

介绍了IO相关复制文件案例及基本API，这篇就说说源码原理，注意点，工具类以及规律总结。

二丶源码分析与简单案例

Java IO - InputStream&OutputStream

Java IO - ObjectInputStream&ObjectOutputStream

Java IO - Reader&Writer

Java IO - ByteArrayInputStream&ByteArrayOutputStream

Java IO - CharArrayReader&CharArrayWriter

Java IO - FileInputStream&FileOutputStream

Java IO - FileReader&FileWriter

Java IO - PipedOutputStream & PipedInputStream

Java IO - PipedReader& PipedWriter

Java IO - FilterInputStream&FilterOutputStream

Java IO - FilterReader&FilterWriter

Java IO - InputStreamReader&OutputStreamWriter

Java IO - PushbackInputStream&PushbackReader

Java IO - DataInputStream&DataOutputStream

Java IO - SequenceInputStream

三丶规律总结

（1）分类一

按操作方式（类结构）

字节流和字符流：
字节流：以字节为单位，每次次读入或读出是8位数据。可以读任何类型数据。

字符流：以字符为单位，每次次读入或读出是16位数据。其只能读取字符类型数据。

那么什么时候用字节流什么时候用字符流呢？

答案一：个人来说，更喜欢使用字符流，因为他们更新一些。许多在字符流中存在的特性，字节流中不存在。比如使用BufferedReader而不是BufferedInputStreams或DataInputStream，使用newLine()方法来读取下一行，但是在字节流中我们需要做额外的操作。

答案二：硬盘上所有的文件都是以字节形式保存，字符只在内存中才会形成。即只在处理纯文本文件时，优先考虑使用字符流，除此之外都用字节流。

输出流和输入流：
输出流：从内存读出到文件。只能进行写操作。
输入流：从文件读入到内存。只能进行读操作。
注意：这里的出和入，都是相对于系统内存而言的。
节点流和处理流：
节点流：直接与数据源相连，读入或读出。

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。

为什么要有处理流？

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。

分类图：

image

相关介绍：

1. 输入字节流InputStream：
输入字节流的继承图可见上图，可以看出：
FileInputStream： 是三种基本的介质流，它们分别从Byte 数组、StringBuffer、和本地文件中读取数据。
ByteArrayInputStream：字节数组输入流，继承自 InputStream。它会在内存中创建一个字节数组缓冲区，从输入流读取的数据保存在该字节数组缓冲区中。
PipedInputStream： 是从与其它线程共用的管道中读取数据。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。
ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子类都是装饰流（装饰器模式的主角）
2. 输出字节流OutputStream：
输出字节流的继承图可见上图，可以看出：
FileOutputStream：是两种基本的介质流
ByteArrayOutputStream： 是两种基本的介质流，它们分别向Byte 数组、和本地文件中写入数据。
PipedOutputStream：是向与其它线程共用的管道中写入数据。

ObjectOutputStream 和所有FilterOutputStream 的子类都是装饰流。

3. 字符输入流Reader：
在上面的继承关系图中可以看出：
FileReader：本身不做任何具体实现，所有操作都是通过字符字节转换流进行转换后再调用字节文件操作流（FileInputStream/FileOutputStream）来完成。
PipedReader：是从与其它线程共用的管道中读取数据
CharArrayReader：此类实现一个可用作字符输入流的字符缓冲区
CharReader、StringReader 是两种基本的介质流，它们分别将Char 数组、String中读取数据。
BufferedReader 很明显就是一个装饰器，它和其子类负责装饰其它Reader 对象。
FilterReader 是所有自定义具体装饰流的父类，其子类PushbackReader 对Reader 对象进行装饰，会增加一个行号。
InputStreamReader： 是一个连接字节流和字符流的桥梁，它将字节流转变为字符流。FileReader 可以说是一个达到此功能、常用的工具类，在其源代码中明显使用了将FileInputStream 转变为Reader 的方法。我们可以从这个类中得到一定的技巧。Reader 中各个类的用途和使用方法基本和InputStream 中的类使用一致。后面会有Reader 与InputStream 的对应关系。
4. 字符输出流Writer：
在上面的关系图中可以看出：
FileWriter: 本身不做任何具体实现，所有操作都是通过字符字节转换流进行转换后再调用字节文件操作流（FileInputStream/FileOutputStream）来完成。
PipedWriter:是向与其它线程共用的管道中写入数据
CharArrayWriter:此类实现一个可用作 Writer 的字符缓冲区。缓冲区会随向流中写入数据而自动增长。可使用 toCharArray() 和 toString() 获取数据。 在此类上调用 close() 无效，并且在关闭该流后可以调用此类中的各个方法，而不会产生任何 IOException。
CharArrayWriter、StringWriter 是两种基本的介质流，它们分别向Char 数组、String 中写入数据。
BufferedWriter 是一个装饰器，为Writer 提供缓冲功能。
PrintWriter 和PrintStream 极其类似，功能和使用也非常相似。
OutputStreamWriter： 是OutputStream 到Writer 转换的桥梁，它的子类FileWriter 其实就是一个实现此功能的具体类（具体可以研究一SourceCode）。功能和使用和OutputStream 极其类似。

注意点：字符流与字节流转换
转换流的特点：
1.其是字符流和字节流之间的桥梁；
2.可对读取到的字节数据经过指定编码转换成字符；
3.可对读取到的字符数据经过指定编码转换成字节；
何时使用转换流？
1.当字节和字符之间有转换动作时；
2.流操作的数据需要编码或解码时。
具体的实现：
InputStreamReader:输入流转到读流；

String fileName= "d:"+File.separator+"hello.txt";
File file=new File(fileName);
Writer out=new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file));
out.write("hello");
out.close();

OutputStreamWriter:输出流转到写流；

String fileName= "d:"+File.separator+"hello.txt";
File file=new File(fileName);
Reader read=new InputStreamReader(new FileInputStream(file));
char[] b=new char[100];
int len=read.read(b);
System.out.println(new String(b,0,len));
read.close();

这两个流对象是字符体系中的成员，它们有转换作用，本身又是字符流，所以在构造的时候需要传入字节流对象进来。

（2）分类二：

按操作对象

按操作对象分类结构图：

image

对文件进行操作（节点流）：
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（节点流）：
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/字符数组流（节点流）：
ByteArrayInputStream，
ByteArrayOutputStream，
CharArrayReader，
CharArrayWriter；
是在内存中开辟了一个字节或字符数组。
除了上述三种是节点流，其他都是处理流，需要跟节点流配合使用。
Buffered缓冲流（处理流）：
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（处理流）：
InputStreamReader：把字节转化成字符；
OutputStreamWriter：把字节转化成字符。
基本类型数据流（处理流）：用于操作基本数据类型值。
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（处理流）：
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（处理流）：
ObjectInputStream，对象反序列化；
ObjectOutputStream，对象序列化；
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。
合并流（处理流）：

SequenceInputStream：可以认为是一个工具类，将两个或者多个输入流当成一个输入流依次读取。

其他类：File

File类是对文件系统中文件以及文件夹进行封装的对象，可以通过对象的思想来操作文件和文件夹。 File类保存文件或目录的各种元数据信息，包括文件名、文件长度、最后修改时间、是否可读、获取当前文件的路径名，判断指定文件是否存在、获得当前目录中的文件列表，创建、删除文件和目录等方法。

其他类：RandomAccessFile
该对象并不是流体系中的一员，其封装了字节流，同时还封装了一个缓冲区（字符数组），通过内部的指针来操作字符数组中的数据。 该对象特点：
该对象只能操作文件，所以构造函数接收两种类型的参数：a.字符串文件路径；b.File对象。

该对象既可以对文件进行读操作，也能进行写操作，在进行对象实例化时可指定操作模式(r,rw)。

四丶工具类分享

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https://github.com/zhuzhijie/util/tree/master/src/com/jing/io

五丶NIO

Java基础之-NIO

六丶参考文章

Java IO

Java IO，硬骨头也能变软

写在最后

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