Java中IO結構總圖

Java 流在處理上分為字元流和位元組流。字元流處理的單元為 2 個位元組的 Unicode 字元，分別操作字元、字元陣列或字串，而位元組流處理單元為 1 個位元組，操作位元組和位元組陣列。
Java 內用 Unicode 編碼儲存字元，字元流處理類負責將外部的其他編碼的字元流和 java 內 Unicode 字元流之間的轉換。而類 InputStreamReader 和 OutputStreamWriter 處理字元流和位元組流的轉換。字元流（一次可以處理一個緩衝區）一次操作比位元組流（一次一個位元組）效率高。

( 一 )以位元組為導向的 stream——InputStream/OutputStream

InputStream 和 OutputStream 是兩個 abstact 類，對於位元組為導向的 stream 都擴充套件這兩個雞肋（基類 ^_^ ） ;

1、InputStream

1.1
ByteArrayInputStream – 把記憶體中的一個緩衝區作為 InputStream 使用 .
construct—
(A)ByteArrayInputStream(byte[]) 建立一個新位元組陣列輸入流（ ByteArrayInputStream ），它從指定位元組陣列中讀取資料（ 使用 byte 作為其緩衝區陣列）
(B)—ByteArrayInputStream(byte[], int, int) 建立一個新位元組陣列輸入流，它從指定位元組陣列中讀取資料。
—mark:: 該位元組陣列未被複制。
1.2
StringBufferInputStream – 把一個 String 物件作為 InputStream .
construct—
StringBufferInputStream(String) 據指定串建立一個讀取資料的輸入流串。

註釋：不推薦使用 StringBufferInputStream 方法。 此類不能將字元正確的轉換為位元組。
同 JDK 1.1 版中的類似，從一個串建立一個流的最佳方法是採用 StringReader 類。
1.3
FileInputStream – 把一個檔案作為 InputStream ，實現對檔案的讀取操作
construct—
(A)FileInputStream(File name) 建立一個輸入檔案流，從指定的 File 物件讀取資料。
(B)FileInputStream(FileDescriptor) 建立一個輸入檔案流，從指定的檔案描述器讀取資料。
(C)-FileInputStream(String name) 建立一個輸入檔案流，從指定名稱的檔案讀取資料。
method —- read() 從當前輸入流中讀取一位元組資料。
read(byte[]) 將當前輸入流中 b.length 個位元組資料讀到一個位元組陣列中。
read(byte[], int, int) 將輸入流中 len 個位元組資料讀入一個位元組陣列中。
1.4
PipedInputStream ：實現了 pipe 的概念，主要線上程中使用 . 管道輸入流是指一個通訊管道的接收端。
一個執行緒通過管道輸出流傳送資料，而另一個執行緒通過管道輸入流讀取資料，這樣可實現兩個執行緒間的通訊。
construct—
PipedInputStream() 建立一個管道輸入流，它還未與一個管道輸出流連線。
PipedInputStream(PipedOutputStream) 建立一個管道輸入流 , 它已連線到一個管道輸出流。
1.5
SequenceInputStream ：把多個 InputStream 合併為一個 InputStream . “序列輸入流”類允許應用程式把幾個輸入流連續地合併起來，
並且使它們像單個輸入流一樣出現。每個輸入流依次被讀取，直到到達該流的末尾。
然後“序列輸入流”類關閉這個流並自動地切換到下一個輸入流。
construct—
SequenceInputStream(Enumeration) 建立一個新的序列輸入流，並用指定的輸入流的列舉值初始化它。
SequenceInputStream(InputStream, InputStream) 建立一個新的序列輸入流，初始化為首先 讀輸入流 s1, 然後讀輸入流 s2 。

public class TestSequence {  
　　public static void main(String[] args)throws Exception{  
　　//不管怎麼樣，先建立兩個檔案。從裡面讀取資料，（我的檔案裡面有內容！）  
　　InputStream in1=new FileInputStream(new File("d:\\jack.txt"));  
　　InputStream in2=new FileInputStream(new File("d:\\jack2.txt"));  
　　//讀取，資料後要生成的檔案  
　　OutputStream ou=new FileOutputStream(new File("d:\\jack3.txt"));  
　　//建立SequenceInputStream類，  
　　SequenceInputStream si=new SequenceInputStream(in1,in2);  
　　//因為SequenceInputStream，是一個位元組一個位元組讀，要判斷一下是否讀完了。  
　　int c=0;  
　　while((c=si.read())!=-1){  
　　//這裡也是一個位元組一個位元組寫的。  
　　ou.write(c);  
　　}  
　　//關閉所有的資源  
　　si.close();  
　　ou.close();  
　　in2.close();  
　　in1.close();  
　　}  
　　} 

能夠將多個stream進行連線，然後輸出。
1.6 ObjectInputStream：用於操作Object的stream，這個在stream主要用在物件傳輸的過程中，其中牽涉到了序列化的知識

construct—
ObjectInputStream():例項化一個ObjectInputStream物件
ObjectInputStream(InputStream):使用一個InputStream物件來例項化一個ObjectInputStream物件，其中InputStream就是物件的輸入流
method—
實現了InputStream中的部分方法；
它自己有很多的額外的方法：
這裡就只介紹一下readObject(Object)方法，就是將一個物件寫入到stream中，但是這個object必須序列化
其他的還有像readInt,readFloat等這樣基本型別的方法，因為基本型別對應的物件也都是Object.

1.7 FilterInputStream：是一個過濾的InputStream

constructor—
FilterInputStream(InputStream):使用一個InputStream為引數例項化一個FilterInputStream,其實就是來修飾InputStream的
method—
實現了InputStream中的所有方法
他其實沒有作用，他的眾多子類是很有用的：
1.7.1 BufferedInputStream:使用緩衝區的stream
constructor—
BufferedInputStream(InputStream):使用InputStream為引數初始化例項
BufferedInputStream(InputStream,int):能夠設定緩衝區大小的BufferedInputStream
method—
實現了FilterInputStream中的所有方法(其實也是實現了InputStream中的所有方法)

1.7.2 DataInputStream:數字格式化的stream

constructor—
DataInputStream(InputStream):使用InputStream引數來初始化例項
method—
實現了FilterInputStream中的部分方法
額外的方法：
readInt,readFloat,readDouble…這樣可以直接從stream中讀取基本型別的資料
還有其他的類就不做解釋了，因為用到的很少了，有的可能一輩子都用不到。

2、OutputSteam

2.1
ByteArrayOutputStream ： 把資訊存入記憶體中的一個緩衝區中 . 該類實現一個以位元組陣列形式寫入資料的輸出流。
當資料寫入緩衝區時，它自動擴大。用 toByteArray() 和 toString() 能檢索資料。
constructor
(A)— ByteArrayOutputStream() 建立一個新的位元組陣列輸出流。
(B)— ByteArrayOutputStream() 建立一個新的位元組陣列輸出流。
(C)— ByteArrayOutputStream(int) 建立一個新的位元組陣列輸出流，並帶有指定大小位元組的緩衝區容量。
toString(String) 根據指定字元編碼將緩衝區內容轉換為字串，並將位元組轉換為字元。
write(byte[], int, int) 將指定位元組陣列中從偏移量 off 開始的 len 個位元組寫入該位元組陣列輸出流。
write(int) 將指定位元組寫入該位元組陣列輸出流。
writeTo(OutputStream) 用 out.write(buf, 0, count) 呼叫輸出流的寫方法將該位元組陣列輸出流的全部內容寫入指定的輸出流引數。
2.2
FileOutputStream: 檔案輸出流是向 File 或 FileDescriptor 輸出資料的一個輸出流。
constructor
(A)FileOutputStream(File name) 建立一個檔案輸出流，向指定的 File 物件輸出資料。
(B)FileOutputStream(FileDescriptor) 建立一個檔案輸出流，向指定的檔案描述器輸出資料。
(C)FileOutputStream(String name) 建立一個檔案輸出流，向指定名稱的檔案輸出資料。
(D)FileOutputStream(String, boolean) 用指定系統的檔名，建立一個輸出檔案。
2.3
PipedOutputStream: 管道輸出流是指一個通訊管道的傳送端。 一個執行緒通過管道輸出流傳送資料，
而另一個執行緒通過管道輸入流讀取資料，這樣可實現兩個執行緒間的通訊。
constructor
(A)PipedOutputStream() 建立一個管道輸出流，它還未與一個管道輸入流連線。
(B)PipedOutputStream(PipedInputStream) 建立一個管道輸出流，它已連線到一個管道輸入流。

下面來看一下PipedInputStream和PipedOutputStream的例子：

package com.io.demo;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PipedInputStream;
import java.io.PipedOutputStream;

public class IO {

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

        PipedOutputStream pos = new PipedOutputStream();
        try {
            PipedInputStream pis = new PipedInputStream(pos);
            new Thread(new InputStreamRunnable(pis)).start();
            new Thread(new OutputStreamRunnable(pos)).start();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    static class InputStreamRunnable implements Runnable{
        private PipedInputStream pis = null;
        public InputStreamRunnable(PipedInputStream pis){
            this.pis = pis;
        }
        @Override
        public void run() {
            BufferedReader sr = new BufferedReader(new InputStreamReader(pis));
            try {
                System.out.println("讀取到的內容:"+sr.readLine());
                sr.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }

    static class OutputStreamRunnable implements Runnable{
        private PipedOutputStream pos = null;
        public OutputStreamRunnable(PipedOutputStream pos){
            this.pos = pos;
        }
        @Override
        public void run(){
            try {
                pos.write("Hello World!".getBytes());
                pos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

其實PipedInputStream/PipedOutputStream相當於消費者和生產者機制。

2.4 ObjectOutputStream:輸出Object物件的stream

constructor—
ObjectOutputStream:例項化一個ObjectOutputStream物件
ObjectOutputStream(OutputStream):使用OutputStream物件來例項化一個ObjectOutputStream物件，將物件寫入到OutputStream中

method—
實現了OutputStream中的部分方法
額外的方法：
這裡只介紹一個writeObject(Object):將一個物件Object寫入到OutputStream中
同時他也有writeInt,writeFloat..這樣的基本型別的方法，因為基本型別對應的物件型別都是Object的子類
關於ObjectInputStream/ObjectOutputStream主要用與將一個物件Object寫入到本地或者是在網路中進行傳輸的，所以這些物件需要進行序列化操作。

2.5 FilterOutputStream:過濾的OutputStream

constructor—
FilterOutputStream(OutputStream):使用OutputStream引數例項化FilterOutputStream

method—

實現了OutputStream的所有方法
和FilterInputStream一樣，他其實也沒有什麼用途，他的子類很有用的

2.5.1 BufferedOutputStream:帶有緩衝區的stream

constructor—
BufferedOutputStream(OutputStream):使用OutputStream引數初始化BufferedOutputStream類
BufferedOutputStream(OutputStream,int)：在初始化例項的時候指定緩衝區的大小
method—
實現了FilterOutputStream中的部分方法
2.5.2 DataOutputStream:具有格式化的OutputStream

constructor—
DataOutputStream(OutputStream):使用OutputStream引數來初始化DataOutputStream例項

method—
實現了FilterOutputStream中的部分方法
writeInt,writeFloat,writeDouble….能夠給直接向stream中寫入基本型別的方法

2.5.3 PrintStream:直接輸出到控制檯中：我們最熟悉的就是System.out他就是一個PrintStream

constructor—
PrintStream(OutputStream):使用OutputStream引數來例項化PrintStream
method—
實現了FilterOutputStream中的部分方法
print()有多個過載的方法，8中基本型別和String型別，同時他還可以進行格式化輸出。

( 二 )以字元為導向的 stream Reader/Writer

以 Unicode 字元為導向的 stream ，表示以 Unicode 字元為單位從 stream 中讀取或往 stream 中寫入資訊。
Reader/Writer 為 abstact 類
以 Unicode 字元為導向的 stream 包括下面幾種型別：

1. Reader

1.1
CharArrayReader ：與 ByteArrayInputStream 對應此類實現一個可用作字元輸入流的字元緩衝區
constructor
CharArrayReader(char[]) 用指定字元陣列建立一個 CharArrayReader 。
CharArrayReader(char[], int, int) 用指定字元陣列建立一個 CharArrayReader
1.2
StringReader ： 與 StringBufferInputStream 對應其源為一個字串的字元流。
StringReader(String) 建立一新的串讀取者。
1.3
FileReader ： 與 FileInputStream 對應
1.4
PipedReader ：與 PipedInputStream 對應
1.5
InputStreamReader：將InputStream轉化成Reader

2、Writer

2.1 CharArrayWrite ： 與 ByteArrayOutputStream 對應
2.2 StringWrite ：無與之對應的以位元組為導向的 stream
2.3 FileWrite ： 與 FileOutputStream 對應
2.4 PipedWrite ：與 PipedOutputStream 對應
2.5 OutputStreamWriter：將OutputStream轉化成Writer

3、兩種不同導向的 stream 之間的轉換

3.1
InputStreamReader 和 OutputStreamReader ：
把一個以位元組為導向的 stream 轉換成一個以字元為導向的 stream 。
InputStreamReader 類是從位元組流到字元流的橋樑：它讀入位元組，並根據指定的編碼方式，將之轉換為字元流。
使用的編碼方式可能由名稱指定，或平臺可接受的預設編碼方式。
InputStreamReader 的 read() 方法之一的每次呼叫，可能促使從基本位元組輸入流中讀取一個或多個位元組。
為了達到更高效率，考慮用 BufferedReader 封裝 InputStreamReader ，
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

例如： // 實現從鍵盤輸入一個整數

String s = null;             
InputStreamReader re = new InputStreamReader(System.in);  
BufferedReader br = new BufferedReader(re);  
      try {  
         s = br.readLine();  
         System.out.println("s= " + Integer.parseInt(s));  
         br.close();  
      }catch (IOException e){  
           e.printStackTrace();  
      }catch(NumberFormatException e)// 當應用程式試圖將字串轉換成一種數值型別，但該字串不能轉換為適當格式時，丟擲該異常。  
          {  
             System.out.println(" 輸入的不是數字 ");  
          }  

InputStreamReader(InputStream) 用預設的字元編碼方式，建立一個 InputStreamReader 。
InputStreamReader(InputStream, String) 用已命名的字元編碼方式，建立一個 InputStreamReader 。

OutputStreamWriter 將多個字元寫入到一個輸出流，根據指定的字元編碼將多個字元轉換為位元組。
每個 OutputStreamWriter 合併它自己的 CharToByteConverter, 因而是從字元流到位元組流的橋樑。

（三）Java IO 的一般使用原則 ：

一、按資料來源（去向）分類：
1 、是檔案： FileInputStream, FileOutputStream, ( 位元組流 )FileReader, FileWriter( 字元 )
2 、是 byte[] ： ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream( 位元組流 )
3 、是 Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter( 字元流 )
4 、是 String: StringBufferInputStream, StringBufferOuputStream ( 位元組流 )StringReader, StringWriter( 字元流 )
5 、網路資料流： InputStream, OutputStream,( 位元組流 ) Reader, Writer( 字元流 )
二、按是否格式化輸出分：
1 、要格式化輸出： PrintStream, PrintWriter
三、按是否要緩衝分：
1 、要緩衝： BufferedInputStream, BufferedOutputStream,( 位元組流 ) BufferedReader, BufferedWriter( 字元流 )
四、按資料格式分：
1 、二進位制格式（只要不能確定是純文字的） : InputStream, OutputStream 及其所有帶 Stream 結束的子類
2 、純文字格式（含純英文與漢字或其他編碼方式）； Reader, Writer 及其所有帶 Reader, Writer 的子類
五、按輸入輸出分：
1 、輸入： Reader, InputStream 型別的子類
2 、輸出： Writer, OutputStream 型別的子類
六、特殊需要：
1 、從 Stream 到 Reader,Writer 的轉換類： InputStreamReader, OutputStreamWriter
2 、物件輸入輸出： ObjectInputStream, ObjectOutputStream
3 、程序間通訊： PipeInputStream, PipeOutputStream, PipeReader, PipeWriter
4 、合併輸入： SequenceInputStream
5 、更特殊的需要： PushbackInputStream, PushbackReader, LineNumberInputStream, LineNumberReader
決定使用哪個類以及它的構造程序的一般準則如下（不考慮特殊需要）：
首先，考慮最原始的資料格式是什麼： 原則四
第二，是輸入還是輸出：原則五
第三，是否需要轉換流：原則六第 1 點
第四，資料來源（去向）是什麼：原則一
第五，是否要緩衝：原則三 （特別註明：一定要注意的是 readLine() 是否有定義，有什麼比 read, write 更特殊的輸入或輸出方法）
第六，是否要格式化輸出：原則二