java IO流操作

什么是IO流？

Java中I/O操作主要是指使用java.io包下的内容，进行输入、输出操作。输入也叫做读取数据，输出也叫做作写出数据。

输入输出（IO）：
输入输出是指计算机同任何外部设备之间的数据传递。

在IO流里，输入输出分为4步：格式化/解析，缓冲，编码转换和传递。
格式化/解析：在内部数据表示（以字节为单位）与外部数据表示（以字符为单位）之间进行双向转换。例如一个2字节的整数10002，就需要5个字符来表示。

缓冲：用于在格式/解析与传递之间缓存字符序列。对于输出，较短的字符序列格式化之后并不马上输出，而是保存在缓冲区里，待累积到一定规模之后再传递到外部设备。相反，从外部设备读入的大量数据也是先放在缓冲区，然后逐步取出完成输入。默认时，IO流的输入输出都是经过缓冲的，也可以让IO流工作在无缓冲模式下。

编码转换：是将一种字符表达式转换成另一种字符表达式。如果格式化产生的字符表达式与外部字符表达式不同（输出时），或者外部表达式与IO流能解析的表达式不同（输入时），就必须进行编码转换。如多字节编码与宽字符编码之间的转换等。多数情况下并不需要进行编码转换。

传递：主要是与外部设备进行通信。输出时，传递负责将经过格式化、缓冲即编码转换后的字符序列发送到外部设备；输入时，则负责将外部设备抽取数据，为其后进行的编码转换、缓冲及解析提供字符序列。

IO流的分类：

根据数据的流向分为：

• 输入流 ：把数据从其他设备上读取到内存中的流，只能进行读操作。
• 输出流 ：把数据从内存 中写出到其他设备上的流，只能进行写操作。

根据数据的类型分为：

• 字节流 ：以字节为单位，读写数据的流。
• 字符流 ：以字符为单位，读写数据的流。

字节流和字符流的区别：

• 读写单位不同：字节流以字节为单位，字符流以字符为单位
• 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。
• 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。

分类之后对应的超类（超类也就是父类的意思）

	输入流	输出流
字节流	字节输入流 InputStream	字节输出流 OutputStream
字符流	字符输入流 Reader	字符输出流 Writer

注：
由这四个类的子类名称基本都是以其父类名作为子类名的后缀。

字节输入流 InputStream：

• InputStream 是所有的字节输入流 的父类，它是一个抽象类。
• ByteArrayInputStream、StringBufferInputStream、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。
• PipedInputStream 是从与其它线程共用的管道中读取数据。
• ObjectInputStream 和所有FilterInputStream 的子类都是装饰流（装饰器模式的主角）。

FileInputStream fis = new FileInputStream("xxx.txt");//创建流对象    
int b;
while((b = fis.read()) != -1) { //字节输入流对象fis一次读一个字节 并赋值给b  判断b是不是-1
    System.out.println(b);  
}
fis.close();

字节输出流 OutputStream：

• OutputStream 是所有的字节输出流 的父类，它是一个抽象类。
• ByteArrayOutputStream、FileOutputStream 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。

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("yyy.txt"); 
fos.write(100);     //写出的是一个int数,但是到文件上的是一个字节,会自动去除前三个8位
fos.write(99);      //此时文件yyy.txt中是 dc
fos.close();

注意：

1）输出流输出数据在创建输出流对象的时候，如果不存在文件，就创建一个；如果存在就清空该文件数据，然后写入数据。
2）如果想在文件里面追加写入就用new FileOutputStream(String pathName，true)这个构造方法。

字符输入流：

public int read():读取单个字符,并返回成int，如果已到达流的末尾，则返回 -1
public int read(char[] cbuf)：将字符读入数组，返回读取的字符数，如果已到达流的末尾，则返回 -1

public static void main(String[] args) throws IOException {
    FileReader fr = new FileReader("xxx.txt");  //创建字符输入流对象
    int c;
    
    while((c = fr.read()) != -1) {  //通过项目默认的码表一次读取一个字符
        System.out.print((char)c);  //将c强制类型转换成char
    }
    fr.close();
}

字符输出流：

public void write(int c)：写入单个字符。
public void write(char[] cbuf)：写入字符数组。
public abstract void write(char[] cbuf,int off, int len)：写入字符数组的某一部分。cbuf - 字符数组，off - 开始写入字符处的偏移量，len - 要写入的字符数。
public void write(String str)：写入字符串。
public void write(String str,int off, int len)：写入字符串的某一部分。str - 字符串，off - 相对初始写入字符的偏移量，len - 要写入的字符数 。

节点流：
直接与数据源相连，读入或读出。

常用的节点流：

• 父　类 ：InputStream 、OutputStream、 Reader、 Writer
• 文　件 ：FileInputStream 、 FileOutputStrean 、FileReader 、FileWriter 文件进行处理的节点流
• 数　组 ：ByteArrayInputStream、 ByteArrayOutputStream、 CharArrayReader 、CharArrayWriter 对数组进行处理的节点流（对应的不再是文件，而是内存中的一个数组）
• 字符串 ：StringReader、 StringWriter 对字符串进行处理的节点流
• 管　道 ：PipedInputStream 、PipedOutputStream 、PipedReader 、PipedWriter 对管道进行处理的节点流

处理流：
处理流和节点流一块使用，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。

常用的处理流：

• 缓冲流：BufferedInputStrean 、BufferedOutputStream、 BufferedReader、 BufferedWriter 增加缓冲功能，避免频繁读写硬盘。
• 转换流：InputStreamReader 、OutputStreamReader实现字节流和字符流之间的转换。
• 数据流： DataInputStream 、DataOutputStream 等-提供将基础数据类型写入到文件中，或者读取出来。

转换流：
InputStreamReader 、OutputStreamWriter 要InputStream或OutputStream作为参数，实现从字节流到字符流的转换。

序列流：
序列流可以把多个字节输入流整合成一个, 从序列流中读取数据时, 将从被整合的第一个流开始读, 读完一个之后继续读第二个, 以此类推。

1）整合两个输入流SequenceInputStream(InputStream s1, InputStream s2)；

public static void demo2() throws FileNotFoundException, IOException {
    FileInputStream fis1 = new FileInputStream("a.mp3");
    FileInputStream fis2 = new FileInputStream("b.mp3");
    SequenceInputStream sis = new SequenceInputStream(fis1, fis2);
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c.mp3");
    //歌曲串烧，c.mp3里面有a.mp3和b.mp3两首歌

    int b;
    while((b = sis.read()) != -1) {
        fos.write(b);
    }

    sis.close();        //sis在关闭的时候,会将构造方法中传入的流对象也都关闭
    fos.close();
}

2）整合多个输入流 SequenceInputStream(Enumeration<? extends InputStream> e)

public static void main(String[] args) throws IOException {

    FileInputStream fis1 = new FileInputStream("a.txt");
    FileInputStream fis2 = new FileInputStream("b.txt");
    FileInputStream fis3 = new FileInputStream("c.txt");

    Vector<FileInputStream> v = new Vector<>();     //创建集合对象
    v.add(fis1);                        //将流对象存储进来
    v.add(fis2);
    v.add(fis3);

    Enumeration<FileInputStream> en = v.elements();
    SequenceInputStream sis = new SequenceInputStream(en);  //将枚举中的输入流整合成一个
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d.txt");

    int b;
    while((b = sis.read()) != -1) {
        fos.write(b);
    }

    sis.close();
    fos.close();
}