io是什么

io是輸入輸出流，他的作用就是對(duì)外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交互使用的，內(nèi)部和外部分別表示的是內(nèi)存以及內(nèi)存以外的，外部包括手機(jī)文件，電腦文件和網(wǎng)絡(luò), 服務(wù)器等都稱為外部 ，外部統(tǒng)稱為文件和網(wǎng)絡(luò)

什么叫輸入輸出

輸入就是從文件或者網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存里面，輸出就是把內(nèi)存的數(shù)據(jù)寫入到文件或者發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。
java io的api作用就是為了和外部進(jìn)行讀寫操作
先上一個(gè)簡(jiǎn)單例子

public class Main {
    public static void main(String[] args[]){
        try {
            OutputStream outputStream = new FileOutputStream("./app/text.txt");
            outputStream.write('a');
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

文件輸出流的方式在文件中寫入a，我們運(yùn)行這段代碼，就能夠在app文件目錄下找到text文件，打開文件能夠看到文件內(nèi)容 "a"

image.png

new FileOutputStream 通過文件存放的路徑，就能夠在文件路徑下新建txt文件，通過outputStream.write "a"這個(gè)字符就寫到文件中

再上一個(gè)輸入流的例子

private static void io2(){
        try {
            InputStream inputStream = new FileInputStream("./app/text.txt");
            System.out.println((char) inputStream.read());
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的輸入流就算寫好了，簡(jiǎn)單講解下，剛才我們定義了輸出流也就是新建一個(gè)text的文件并在文件上寫入一個(gè)a字符，通過輸入流把文件存放到內(nèi)存中，這里我們通過打印的方式把文件的內(nèi)容打印到控制臺(tái) 截圖如下：

image.png

這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的文件輸入輸出流就算完成了
但我們?cè)趯?shí)際的開發(fā)中面對(duì)的問題要比這個(gè)復(fù)雜的多，并且在實(shí)際開發(fā)中輸入輸出流讀寫完數(shù)據(jù)后需要關(guān)閉掉輸入輸出流。
java7有一個(gè)新特性可以不用關(guān)閉流，也能實(shí)現(xiàn)關(guān)閉流的效果也就是在try塊中寫相關(guān)代碼，代碼如下：

@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.KITKAT)
    private static void io1(){
        try (OutputStream outputStream = new FileOutputStream("./app/text.txt")){
            outputStream.write('a');
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

字符 Reader 和Writer
這兩者可以配合輸入輸出流一起使用，Reader和Writer又是什么呢，他們可以自動(dòng)的把InputStream和OutputStream中的字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成字符數(shù)據(jù)
一般情況下InputStream和Reader，OutputStream和Writer結(jié)合使用
我們還可以在上面的基礎(chǔ)上再套一層BufferReader或者BufferWriter，這又是什么呢？這個(gè)就是相當(dāng)于給你的字符加一個(gè)buffer(緩沖)，這樣能夠讓我們讀取或者寫入的內(nèi)容更加的穩(wěn)定高效，主要的功能就是提高讀寫性能。

try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./app/text.txt");
        Reader reader = new InputStreamReader(inputStream);
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(reader)){
            System.out.println(bufferedReader.readLine());
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

這里我在text文件中外加了一些字符組合成子長(zhǎng)串的字符再次運(yùn)行，這樣就可以不用使用單個(gè)的字符讀取就能很方便的讀取數(shù)據(jù)了

image.png

outputStream.flush()

這又是什么呢,flush使用的主要場(chǎng)景就是在輸出流中用的比較常見，作用就是把沒有到文件管道的數(shù)據(jù)flush到文件中，也就不會(huì)因?yàn)楣艿乐幸恢贝嬖谝粋€(gè)比較難處理的文件數(shù)據(jù)而一直運(yùn)行，這樣就避免程序出問題的情況，從而提高性能。

文件復(fù)制原理

文件復(fù)制就集合了輸入輸出流相關(guān)的知識(shí)，就是通過輸入流的數(shù)據(jù)通過輸出流把數(shù)據(jù)copy到另外一個(gè)文件的過程，這里要注意的就是這里是使用的字節(jié)的方式輸入輸出的，如果文件比較大的話可以給他外加一個(gè)buffer，還有一點(diǎn)就是判斷readCount不為-1，這是什么呢，我這里是使用了一個(gè)循環(huán)，其實(shí)任何的讀取或者寫入文件都可以使用這種方式來操作，這也是比較通用的。如果不等于-1也就是管道的數(shù)據(jù)還有那么就繼續(xù)讀寫數(shù)據(jù)直到為-1管道數(shù)據(jù)沒有，也就是讀寫操作完成。

private static void io4(){
        try(InputStream inputStream = new FileInputStream("./app/text.txt");
        OutputStream outputStream = new FileOutputStream("./app/text_copy.txt")){
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int readCount;
            while ((readCount = inputStream.read(bytes))!=-1){
                outputStream.write(bytes,0,readCount);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

執(zhí)行結(jié)果：

image.png

nio的簡(jiǎn)單使用

nio使用的是RandomAccessFile來創(chuàng)建文件對(duì)象，這里需要注意的是他有兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，這個(gè)也比io流要簡(jiǎn)潔一些。根據(jù)上面的講解，我們知道io流有輸入和輸出流。而nio的輸入輸出流通過參數(shù)就可以配置。第一個(gè)參數(shù)是文件路徑的配置，第二個(gè)參數(shù)就是配置你的這個(gè)文件是輸入的還是輸出的"r"讀,"w"寫這個(gè)其實(shí)也很好理解。
ByteBuffer的原理
ByteBuffer的讀寫操作，中學(xué)我們了解了游標(biāo)卡尺，ByteBuffer的原理就有點(diǎn)類似于游標(biāo)卡尺，
position和capacitylimit，他們分別表示的是讀或?qū)懙奈恢靡约拔覀冏约涸O(shè)置的容器大小(這個(gè)參數(shù)是在new 構(gòu)造器的一個(gè)參數(shù))，通過游標(biāo)position讀或?qū)懸粋€(gè)字符，游標(biāo)position向右移動(dòng)一個(gè)字符長(zhǎng)度的位置,讀或?qū)懙乃悸啡缦拢?/p>

image.png

注意：為了更好的理解NIO中的Bytebuffer，可以把ByteBuffer看著是內(nèi)存，如果相對(duì)于ByteBuffer自身而言是讀的操作，反之是寫的操作。

NIO在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)通信

 private static void nio7(){
        try {
            ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
            serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
            SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
            ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            while (socketChannel.read(byteBuffer)!=-1){
                byteBuffer.flip();
                socketChannel.write(byteBuffer);
                byteBuffer.clear();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

注意：大部分的網(wǎng)絡(luò)io操作都是阻塞的方式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的，阻塞處serverSocketChannel.accept()
什么意思，也就是如果沒有網(wǎng)絡(luò)通信這段代碼是阻塞的，當(dāng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信這段代碼就開始正常工作，實(shí)現(xiàn)正常網(wǎng)絡(luò)通信操作。
有些讀者會(huì)問了，為什么要用阻塞的不用阻塞可以嗎？NIO中也有這樣的api,可以通過socketChannel.configureBlocking(false);
但是我不建議大家使用這個(gè)api，為什么。如果沒有阻塞，那么在沒有通信的情況下也能正常執(zhí)行代碼，就會(huì)出現(xiàn)我們拿不到socketChannel，導(dǎo)致阻塞后面的代碼因?yàn)閟ocketChannel為null而使我們的程序crash ，異常也就是空指針異常，大家可以自行測(cè)試下

Okio

由于okio配置不是androidstudio自帶的所以我們這里需要添加依賴
okio依賴鏈接
okio也是通過輸入輸出流的方式對(duì)文件進(jìn)行io操作，只不過okio的輸入輸出名稱不一樣，我們可以對(duì)比理解下，通過上面的講解，io的輸入使用的InputStream 可以對(duì)比okio的source ，io的輸出使用的是OutputStream可以對(duì)比與okio的sink，這樣我們就可以更快速的了解到okio了，okio也是支持buffer功能的。
還是上面的例子，在控制臺(tái)通過okio讀取text的內(nèi)容
一種方式是通過實(shí)例 buffer也就是通過new Buffer() ，然后通過source.read(buffer) 這樣我們就可以把數(shù)據(jù)緩沖到buffer中了
當(dāng)然okio提供了帶有buffer的BufferedSource，完成對(duì)文件的讀操作

private static void okio9(){
        try(BufferedSource source = Okio.buffer(Okio.source(new File("./app/text.txt")))){
            System.out.println(source.readUtf8());
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

針對(duì)buffer，值得注意的是在buffer中寫入數(shù)據(jù)使用的是輸出而不是使用的輸入buffer.outputStream()

傳統(tǒng)io和okio進(jìn)行交互

private static void okio10(){
        Buffer buffer = new Buffer();
        try(BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(buffer.outputStream()));) {
            bufferedWriter.write("hahahhaha");
            bufferedWriter.flush();

            System.out.println("read:"+buffer.readUtf8());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

通過一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來了解下io和okio的交互，如上，在我們實(shí)際的開發(fā)中也會(huì)遇到這樣的情況，就是兩者結(jié)合起來用有可能會(huì)更好些
上面我們也講到從buffer緩沖中寫入數(shù)據(jù)使用的是outputstream輸出的方式，從這個(gè)例子也能夠感受到 然后通過buffer.readUtf8()把數(shù)據(jù)讀取出來，這里也可以把buffer理解為外部對(duì)象
這里我把結(jié)果打印出來，滿足下我小小小的虛榮心，這也能讓我們感受到對(duì)原理的理解通過實(shí)踐來驗(yàn)證這些理論知識(shí)其實(shí)也能讓我們更好的理解這些理論知識(shí)。

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