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一文带你看懂JAVA IO流(一)，史上最全面的IO教学啦（附送JAVA IO脑图

惯例引用百科的回答

流是一种抽象概念，它代表了数据的无结构化传递。按照流的方式进行输入输出，数据被当成无结构的字节序或字符序列。从流中取得数据的操作称为提取操作，而向流中添加数据的操作称为插入操作。用来进行输入输出操作的流就称为IO流。换句话说，IO流就是以流的方式进行输入输出 [1] .

我对IO流的理解就是"你的程序和系统之间读写文件的操作就是IO操作，和系统之间读写用的东西就是IO流"。

JAVA IO流就是JAVA程序和操作系统之间通信用的方法。

二、JAVA IO系统脑图

给大家看下JAVA IO的脑图

自己画的JAVA的脑图，如果有需要原文件的去我公众号，发送：JAVA IO，就可以得到脑图的原文件了，带黄色文件夹标注的是我自己写的注释嗷。

什么你还不知道我公众号，微信搜索，千珏(jue),就可以关注到我了。

三、JAVA IO流详解

在这里由于篇幅的原因我只讲解JAVA IO流中的字节流和字符流,别的就等以后再写，比如：NIO AIO BIO这些，以后有时间抽出时间出来写一篇，要是想看的记得点个关注哦。

下面进入正题：

3.1 字节流和字符流的区别

字节流和字符流操作的本质区别只有一个：字节流是原生的操作，字符流是经过处理后的操作。

画个图，字节流在操作时不会用到缓冲区，也就是不会用到内存，文件本身直接操作的，而字符流在操作时使用了缓冲区，通过缓冲区再操作文件，看下图：

为什么要有字符流而不直接用字节流呢？

我相信有些读者心里肯定要问这个问题，我刚开始学习的时候也想过这个问题，为什么不直接用字节流解决呢，还非要搞个字符流出来呢。

我的理解就是字节流处理 多个字节表示的东西 的时候有可能会出现乱码的问题，比如汉字，用字节流读取的时候有可能因为一位字节没有读到就变成了乱码，字符流呢就完美解决了这个问题，字符流你们可以这样理解， 字节流和编码表的组合就是字符流 。因为有了编码表所以可以确定这个汉字有多少个字节，这样字节流就可以根据位数准确的读写汉字了。

以上纯为个人理解，如有不对的地方请在评论区给我留言哦。

3.2 字节流

字节流顾名思义就是通过字节直接操作字符，更底层一些。

字节流最基础的两个类就是 InputStream 和 OutputStream ,根据这两个派生而来类都含有 read() 和 write() 的基本方法，用于读写单个字节或者字节数组。

3.2.1 InputStream 和 OutputStream类

InputStream类是一个抽象类 ,是所有字节输入流类的父类。

OutputStream类是一个抽象类，是所有字节输出流的父类

InputStream的常见子类有：

FileInputStream:看这个名字就知道用于从文件中读取信息。
ByteArrayInputStream: 字节数组输入流,
ObjectInputStream：序列化时使用一般和ObjectOutputStream一起使用
FilterInputStream: 过滤输入流,为基础的输入流提供一些额外的操作。

OutputStream的常见子类有：

FileOutPutStream: 文件输出流对文件进行操作
ByteArrayOutputStream: 字节数组输出流
ObjectOutputStream: 序列化时使用一般和OjbectInputStream一起使用
FilterOutputStream:过滤输出流,为基础的输出流提供一些额外的操作。

我们一个一个过要不然怎么能叫一文带你看懂JAVA IO流了呢，那样不就是标题党了吗[滑稽]。

3.2.1.1 FileInputStream 和 FileOutPutStream类

1） FileInputStream 和 FileOutPutStream概念

FileInputStream是文件字节输入流，就是对文件数据以字节的方式来处理，如音乐、视频、图片等。

FileOutPutStream是文件字节输出流，

2）FileInputStream里面的方法

//通过文件的名字来创建一个对象
public FileInputStream(String name) throws FileNotFoundException{}
//通过File对象来创建一个对象
public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException{}
 /**
   * 通过FileDescriptor来创建一个对象
   * FileDescriptor是一个文件描述符号
   * 有in,out,err三种类型
   * in:标准输入描述符，out:标准输出的描述符，err:标准错误输出的描述号
   */
public FileInputStream(FileDescriptor fdObj){}
//打开指定的文件进行读取 ，是java和c之间进行操作的api 我们并不会用到
private native void open0(String name){}
//打开指定的文件进行读取,我们并不会用到 因为在构造方法里面帮我们打开了这个文件
private void open(String name){}
//从输入流中读取一个字节的数据，如果到达文件的末尾则返回-1
public int read() throws IOException{}
//读取一个字节数组
private native int readBytes(byte b[], int off, int len) throws IOException;
private native int read0() throws IOException;
//从输入流中读取b.length的数据到b中
public int read(byte b[]) throws IOException{}
//从输入流中读取off到len之间的数据到b中
public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException{}
//跳过并丢弃输入流中的n个数据
public long skip(long n) throws IOException{}
private native long skip0(long n) throws IOException;
//可以从此输入流中读取的剩余字节数
public int available() throws IOException {}
private native int available0() throws IOException;
//关闭此文件输入流并释放与该流关联的所有系统资源
public void close() throws IOException {}
//返回FileDescriptor对象 
public final FileDescriptor getFD() throws IOException{}
//该方法返回与此文件输入流关联的通道 NIO中会用到 本文不会提及
public FileChannel getChannel(){}
private static native void initIDs();
private native void close0() throws IOException;
//没有更多引用时，调用此方法来关闭输入流 一般不使用
protected void finalize() throws IOException {}
复制代码

由于篇幅起见FileOutputStream代码里面的方法我就不仔细的带你们看了（我不会说我是因为懒才不带你们看的，溜。

一般常用的方法就几个，举个例子，往D盘下面hello.txt里面输入“hello world”

public class Test {
    public static void main(String []args) throws IOException {
        //根据文件夹的名字来创建对象
        FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("D://hello.txt");
        //往文件里面一个字节一个字节的写入数据
        fileOutputStream.write((int)'h');
        fileOutputStream.write((int)'e');
        fileOutputStream.write((int)'l');
        fileOutputStream.write((int)'l');
        fileOutputStream.write((int)'o');
        String s = " world";
        //入文件里面一个字节数组的写入文件
        fileOutputStream.write(s.getBytes());
        fileOutputStream.close();
        //传文件夹的名字来创建对象
        FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("D://hello.txt");
        int by = 0;
        //一个字节一个字节的读出数据
        while((by = fileInputStream.read()) != -1){
            System.out.println((char)by);
        }
        //关闭流
        fileInputStream.close();
        //通过File对象来创建对象
        fileInputStream = new FileInputStream("new File("D://hello.txt")");
        byte []bytes = new byte[10];
        //一个字节数组的读出数据
        while ((by = fileInputStream.read(bytes)) != -1){
            for(int i = 0; i< by ; i++){
                System.out.print((char) bytes[i]);
            }
        }
        //关闭流
        fileInputStream.close();
    }
}
复制代码

常用的就上述代码里面的三种方法。

3.2.1.2 ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream

1）ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream概念

ByteArrayInputStream是字节数组输入流,它里面包含一个内部的缓冲区（就是一个字节数组），该缓冲区含有从流中读取的字节。

ByteArrayOutputStream是字节数组输出流

2）ByteArrayInputStream里面的方法

//通过byte数组来创建对象
public ByteArrayInputStream(byte buf[]) {}
//通过byte数组，并给定开始下标和结束下标来创建对象
public ByteArrayInputStream(byte buf[], int offset, int length){}
//从这个输入流读取下一个字节 末尾会返回
public synchronized int read(){}
//从输入流中读取off到len之间的数据到b中
public synchronized int read(byte b[], int off, int len){}
//跳过并丢弃输入流中的n个数据
public synchronized long skip(long n){}
//可以从此输入流中读取的剩余字节数
public synchronized int available(){}
//判断这个输入流是否支持标记，他一直返回true
public boolean markSupported(){}
//将mark的值设置为当前读取的下标，readAheadLimit这个参数没有意义，因为没用到
public void mark(int readAheadLimit){}
//将当前的下标设置为mark一般和mark()方法一起使用
public synchronized void reset(){}
//关闭这个输入流,因为ByteArrayInputStream操作的是数组所以没有必要关闭流
public void close() throws IOException{}
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由于篇幅起见ByteArrayOutputStream代码里面的方法我就不仔细的带你们看了（我不会说我是因为懒才不带你们看的，溜

举个例子，从一个字符串读取数组

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建一个字节输出流对象
        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
        //一个字节一个字节的写入数据
        byteArrayOutputStream.write('h');
        byteArrayOutputStream.write('e');
        byteArrayOutputStream.write('l');
        byteArrayOutputStream.write('l');
        byteArrayOutputStream.write('o');
        //一个字节数组的写入数据
        byteArrayOutputStream.write(" world".getBytes());
        ByteArrayInputStream byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(byteArrayOutputStream.toByteArray();
        //从这个流中读取数据
        int b = 0;
        //从这个流中一个字节一个字节的读数据
        while ((b = byteArrayInputStream.read()) != -1) {
            System.out.println((char) b);
        }
        byteArrayInputStream = new ByteArrayInputStream(bytes);
        byte[] bs = new byte[10];
        //从这个流中一次性读取bs.length的数据
        while ((b = byteArrayInputStream.read(bs)) != -1) {
            for (int i = 0; i < b; i++) {
                System.out.print((char) bs[i]);
            }
            System.out.println();
        }
    }
}
复制代码

如上代码所示，我平时常用的也就这几个方法。

3.2.1.3 ObjectInputStream 和ObjectOutpuStream

1）概念

ObjectInputStream是反序列化流，一般和ObjectOutputStream配合使用。

用ObjectOutputStream将java对象序列化然后存入文件中，然后用ObjectInputStream读取出来

这个类的作用，我的理解是有些类在这个程序生命周期结束后，还会被用到所以要序列化保存起来

2）ObjectInputStream 和 ObjectOutpuStream 基本方法

常用的其实就两个方法

public final Object readObject(){}
public final void writeObject(Object obj) throws IOException{}
复制代码

class Data implements Serializable {
    private int n;
    public Data(int n){
        this.n=n;
    }
    @Override
    public String toString(){
        return Integer.toString(n);
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        Data w=new Data(2);
        ObjectOutputStream out=new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("worm.out"));
        //序列化对象，把对象写到worm.out里面
        out.writeObject("Worm storage/n");
         //序列化对象，把对象写到worm.out里面
        out.writeObject(w);
        out.close();
        //从worm.out里面读取对象 
        ObjectInputStream in=new ObjectInputStream(new FileInputStream("worm.out"));
        //读取String对象
        String s=(String)in.readObject();
        //读取Data对象
        Data d=(Data)in.readObject();
        System.out.println(s+"Data = "+d);
    }
}
复制代码

3.2.1.4 FilterInputStream 和 FilterOutputStream

1) 概念

FilterInputStream和FilteOutputStream分别是过滤输入流和过滤输出流,他们的作用是为基础流提供一些额外的功能

2）FilterInputStream 和 FilterOutputStream的常用子类

FilterInputStream常用子类

DataInputStream：可以从流中读取基本数据类型，与DataOutpuStream配合一起使用
BufferedInputStream：可以从缓冲区中读取数据，不用每次和文件的操作都进行实际操作了。

FilterOutputStream常用子类

DataOutputStream：可以向文件中写入基本类型的数据
PrintStream:用于产生格式化的输出
BufferedOutputStream:通过缓冲区像文件中写入数据。

DataInputStream基本类型写入方法。

// 将一个 byte 值写入流中。
void writeByte(int v) 
// 将一个 short 值写入流中 
void writeShort(int v) 
//将一个 int 值写入流中
void writeInt(int v) 
// 将一个 long 值写入流中 
void writeLong(long v) 
//使用 Float 类中的 floatToIntBits 方法将 float 参数转换为一个 int 值，然后该int值写入流中  
void writeFloat(float v) 
//使用Double 类中的 doubleToLongBits 方法将 double 参数转换为一个 long 值，然后将该long写入到流中。
void writeDouble(double v) 
//写入一个char 
void writeChar(int v) 
//将一个 boolean 值写入流。   
void writeBoolean(boolean v)
//将字节数组写入流中
void write(byte[] b, int off, int len) 
 //将字符串写出到基础输出流中。
oid writeBytes(String s) 
//采用UTF-16be方式写入，也就是java字符串的编码
void writeChars(String s) 
// 以utf-8形式写入一个字符串    
void writeUTF(String str)
//清空此数据输出流，写入文件
void flush()
复制代码

测试一下方法试试

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException, ClassNotFoundException {
        DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(new FileOutputStream("D://hello.txt"));
        // 写入byte类型数据
        dataOutputStream.writeByte(20);
        // 写入short类型数据
        dataOutputStream.writeShort(30);
        // 写入int类型
        dataOutputStream.writeInt(900);
        // 写入float类型
        dataOutputStream.writeFloat(12.3f);
        // 写入long类型
        dataOutputStream.writeLong(800L);
        // 写入double类型
        dataOutputStream.writeDouble(14.23);
        //写入boolean类型
        dataOutputStream.writeBoolean(true);
        // 写入char类型
        dataOutputStream.writeChar('中');
        dataOutputStream.close();
        DataInputStream dataInputStream = new DataInputStream(new FileInputStream("D://hello.txt"));
        System.out.println(dataInputStream.readByte());
        System.out.println(dataInputStream.readShort());
        System.out.println(dataInputStream.readInt());
        System.out.println(dataInputStream.readFloat());
        System.out.println(dataInputStream.readLong());
        System.out.println(dataInputStream.readDouble());
        System.out.println(dataInputStream.readBoolean());
        System.out.println(dataInputStream.readChar());

        dataInputStream.close();
        //创建一个对象
        PrintStream printStream = new PrintStream("D://hello.txt");
        //写入一个字节数组
        printStream.write("helloworld".getBytes());
        //写入一个换行符号
        printStream.println();
        //格式化写入数据
        printStream.format("文件名称:%s","hello.txt");
        printStream.println();
        printStream.append("abcde" );
        printStream.close();
    }
}
复制代码

BufferedInputStream和BufferedOutputStream我另开一篇文章写，里面要介绍的东西很多，一篇文章介绍不完。

emmm，还有字符流下篇文章写，今天是完不成了，觉得这篇文章还可以想看下一篇文章的关注我呀，或者可以关注我公众号：千珏呀，后台留言给我呀，是千珏（jue），不是千钰。

原文 https://juejin.im/post/5e009ad75188251257287931

正文到此结束