虽有嘉肴，弗食，不知其旨也；虽有至道，弗学，不知其善也。是故学然后知不足，教然后知困。知不足，然后能自反也；知困，然后能自强也。
Java 中的 I/O 操作主要指使用 Java 进行输入和输出的操作。Java 的 I/O 机制是基于数据流进行输入和输出的，数据流即表示字符或者字节数据的流动序列。初学的时候感觉繁杂，难以摸清规律，而今，对 Java 中的 I/O 作一简单小结。
简介 I/O
数据流即一串连续不断的数据的集合，如同水管里的水流一样，一端一点点地供水，而另一端可以看到源源不断的水流。
数据写入程序时，可以一段段地向数据流管道中写入数据，这些数据会按着先后顺序，形成一个长的数据流。
对数据读取程序来说，看不到数据流在写入时的分段情况，每次可以读取其中任意长度的数据，但是，只能先读取前面的数据，再读取后面的数据 (不能随机读取)。
此外，注意，无论写入时是将数据分多次写入，还是作为一个整体一次性写入，读取时的效果是完全一样的。
数据流分类：
流序列中的数据既可以是未经加工的原始二进制数据，也可以是经过特定编码处理后，符合某种格式规定的特定数据。
- 字节流：数据流中最小的数据单元是字节
- 字符流：数据流中最小的数据单元是字符
Java 中，字符是 Unicode 编码，一个字符占用两个字节。
java.io 包中，最重要的即 5 个类和 1 个接口。
- 5 个类：OutputStream、InputStream、Writer、Reader 和 File
- 1 个接口：Serializable
分为以下 3 个层次：
- 最主要的流式：OutputStream、InputStream、Writer 和 Reader
- 非流式：比如 File 类、RandomAccessFile 类和 FileDescriptor 类
- 文件读取部分，及与安全相关的类：比如 SerializablePermission 类
如下所示：
详谈 I/O
如下图：
按照来源／去向分类为：
- File：FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter
- byte[]: ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
- Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter
- String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter
- 网络数据流：InputStream, OutputStream, Reader, Writer
InputStream
输入流，为字节流，二进制格式。抽象类，基于字节的输入操作，是所有输入流的父类，依靠其子类实现各种功能。
上图几种不同的 InputStream：
- FileInputStream：从文件中读取内容，把一个文件作为 InputStream
- FilterInputStream：抽象类，作为所谓“装饰器”的接口
- PipedInputStream：实现了管道化的概念，在线程中使用
- SequenceInputStream：将多个 InputStream 顺序连接起来
- StringBufferInputStream：将一个 String 对象作为 InputStream，已废弃
- ByteArrayInputStream：将内存中的一个缓冲区作为 InputStream 使用
常用方法如下：
- public abstract int read()：读取一个字节的数据，返回值是高位补 0 的 int 类型值，若返回 -1，则说明未读取到任何字节，读取工作结束
- public int read(byte b[])：读取 b.length 个字节的数据，放入到 b 数组中，返回值即是读取的字节数
- public int read(byte b[], int off, int len)：从输入流中最多读取 len 个字节的数据，存放到偏移量为 off 的 b 数组中
- public int available()：返回输入流中可以读取的字节数。注意，若输入阻塞，当前所在的线程会被挂起；若 InputStream 对象调用该方法，只会返回 0。该方法必须由继承 InputStream 类的子类对象调用才有用
- public void close()：完成后，需要关闭打开的流
OutputStream
输出流，为字节流，二进制格式。抽象类，基于字节的输出操作，是所有输出流的父类，依靠其子类实现各种功能。
上图几种不同的 OutputStream：
- FileOutputStream：将数据写入到文件中
- FilterOutputStream：抽象类，作为装饰器的接口
- PipedOutputStream：所有写到其中的内容，会自动作为 “PipedInputStream” 的输出
- ByteArrayOutputStream：在内存中创建一个缓冲区，所有输出到“流”的内容都放置在此区域
常用方法如下：
- public abstract void write(int b)：先将 int 转换为 byte 类型，把低字节写入到输出流中
- public void write(byte b[])：将参数 b 中的字节写到输出流中
- public void write(byte b[], int off, int len)：将参数 b 从偏移量 off 开始的 len 个字节写到输出流中
- public void flush()：将数据缓冲区中的数据全部输出，并清空缓冲区
- public void close()：关闭输出流，并释放与流相关的系统资源
Reader
与 InputStream 类似，只是 Reader 是针对字符的。
注意两个：
- InputStreamReader：从输入流中读取字节，再将它们转换成字符
- BufferedReader：Reader 对象作为参数，对其添加字符缓冲器，使用 readline() 读取一行
Writer
与 OutputStream 类似，针对字符，多了 append 操作，也是针对字符的。
总结
如何选择合适的 I/O 流，步骤依次为：
确定输入还是输出
输入：InputStream, Reader
输出：OutputStream, Writer
确定操作的数据对象是否为纯文本
是的：字符流，Reader, Writer
不是：字节流，InputStream, OutputStream
确定具体细节
比如文件
读：FileInputStream, FileReader
写：FileOutputStream, FileWriter
确定是否需要转换流
需要的话，使用转换流，如 InputStreamReader, OutputStreamWriter
确定是否需要缓冲提高效率
需要的话，如 BufferedInputStream, BufferedReader 等
确定是否需要格式化输出
至此，关于 Java 中的 I/O 简单小结完毕。
本人才疏学浅，如有疏漏错误之处，望读者中有识之士不吝赐教，谢谢。
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参考文献
1.https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/io/package-summary.html
