本篇文章主要介紹IO流的分類(lèi)、概念以及IO流中的四大基類(lèi)，通過(guò)對(duì)IO流中的框架體系進(jìn)行介紹，對(duì)IO流有一個(gè)整體的了解。

一、IO流的概念

Java的IO流是實(shí)現(xiàn)輸入/輸出的基礎(chǔ)，它可以方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入/輸出操作，在Java中把不同的輸入/輸出源抽象表述為"流"。流是一組有順序的，有起點(diǎn)和終點(diǎn)的字節(jié)集合，是對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偡Q(chēng)或抽象。即數(shù)據(jù)在兩設(shè)備間的傳輸稱(chēng)為流，流的本質(zhì)是數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸特性將流抽象為各種類(lèi)，方便更直觀的進(jìn)行數(shù)據(jù)操作。
流有輸入和輸出，輸入時(shí)是流從數(shù)據(jù)源流向程序。輸出時(shí)是流從程序傳向數(shù)據(jù)源，而數(shù)據(jù)源可以是內(nèi)存，文件，網(wǎng)絡(luò)或程序等。

二、IO流的分類(lèi)

1.輸入流和輸出流

根據(jù)數(shù)據(jù)流向不同分為：輸入流和輸出流。

輸入流:只能從中讀取數(shù)據(jù)，而不能向其寫(xiě)入數(shù)據(jù)。
輸出流：只能向其寫(xiě)入數(shù)據(jù)，而不能從中讀取數(shù)據(jù)。

如下如所示：對(duì)程序而言，向右的箭頭，表示輸入，向左的箭頭，表示輸出。

2.字節(jié)流和字符流

字節(jié)流和字符流和用法幾乎完全一樣，區(qū)別在于字節(jié)流和字符流所操作的數(shù)據(jù)單元不同。
字符流的由來(lái)： 因?yàn)閿?shù)據(jù)編碼的不同，而有了對(duì)字符進(jìn)行高效操作的流對(duì)象。本質(zhì)其實(shí)就是基于字節(jié)流讀取時(shí)，去查了指定的碼表。字節(jié)流和字符流的區(qū)別：
（1）讀寫(xiě)單位不同：字節(jié)流以字節(jié)（8bit）為單位，字符流以字符為單位，根據(jù)碼表映射字符，一次可能讀多個(gè)字節(jié)。
（2）處理對(duì)象不同：字節(jié)流能處理所有類(lèi)型的數(shù)據(jù)（如圖片、avi等），而字符流只能處理字符類(lèi)型的數(shù)據(jù)。

只要是處理純文本數(shù)據(jù)，就優(yōu)先考慮使用字符流。 除此之外都使用字節(jié)流。

3.節(jié)點(diǎn)流和處理流

按照流的角色來(lái)分，可以分為節(jié)點(diǎn)流和處理流。
可以從/向一個(gè)特定的IO設(shè)備（如磁盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)）讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)的流，稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)流，節(jié)點(diǎn)流也被成為低級(jí)流。
處理流是對(duì)一個(gè)已存在的流進(jìn)行連接或封裝，通過(guò)封裝后的流來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)功能，處理流也被稱(chēng)為高級(jí)流。

//節(jié)點(diǎn)流，直接傳入的參數(shù)是IO設(shè)備
FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");
//處理流，直接傳入的參數(shù)是流對(duì)象
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);

當(dāng)使用處理流進(jìn)行輸入/輸出時(shí)，程序并不會(huì)直接連接到實(shí)際的數(shù)據(jù)源，沒(méi)有和實(shí)際的輸入/輸出節(jié)點(diǎn)連接。使用處理流的一個(gè)明顯好處是，只要使用相同的處理流，程序就可以采用完全相同的輸入/輸出代碼來(lái)訪問(wèn)不同的數(shù)據(jù)源，隨著處理流所包裝節(jié)點(diǎn)流的變化，程序?qū)嶋H所訪問(wèn)的數(shù)據(jù)源也相應(yīng)地發(fā)生變化。
實(shí)際上，Java使用處理流來(lái)包裝節(jié)點(diǎn)流是一種典型的裝飾器設(shè)計(jì)模式，通過(guò)使用處理流來(lái)包裝不同的節(jié)點(diǎn)流，既可以消除不同節(jié)點(diǎn)流的實(shí)現(xiàn)差異，也可以提供更方便的方法來(lái)完成輸入/輸出功能。

三、IO流的四大基類(lèi)

根據(jù)流的流向以及操作的數(shù)據(jù)單元不同，將流分為了四種類(lèi)型，每種類(lèi)型對(duì)應(yīng)一種抽象基類(lèi)。這四種抽象基類(lèi)分別為：InputStream,Reader,OutputStream以及Writer。四種基類(lèi)下，對(duì)應(yīng)不同的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，具有不同的特性。在這些實(shí)現(xiàn)類(lèi)中，又可以分為節(jié)點(diǎn)流和處理流。下面就是整個(gè)由著四大基類(lèi)支撐下，整個(gè)IO流的框架圖。

InputStream,Reader,OutputStream以及Writer，這四大抽象基類(lèi)，本身并不能創(chuàng)建實(shí)例來(lái)執(zhí)行輸入/輸出，但它們將成為所有輸入/輸出流的模版，所以它們的方法是所有輸入/輸出流都可以使用的方法。類(lèi)似于集合中的Collection接口。

1.InputStream

InputStream 是所有的輸入字節(jié)流的父類(lèi)，它是一個(gè)抽象類(lèi)，主要包含三個(gè)方法：

//讀取一個(gè)字節(jié)并以整數(shù)的形式返回(0~255),如果返回-1已到輸入流的末尾。 
int read() ； 
//讀取一系列字節(jié)并存儲(chǔ)到一個(gè)數(shù)組buffer，返回實(shí)際讀取的字節(jié)數(shù)，如果讀取前已到輸入流的末尾返回-1。 
int read(byte[] buffer) ； 
//讀取length個(gè)字節(jié)并存儲(chǔ)到一個(gè)字節(jié)數(shù)組buffer，從off位置開(kāi)始存,最多l(xiāng)en， 返回實(shí)際讀取的字節(jié)數(shù)，如果讀取前以到輸入流的末尾返回-1。 
int read(byte[] buffer, int off, int len) ； 

2.Reader

Reader 是所有的輸入字符流的父類(lèi)，它是一個(gè)抽象類(lèi)，主要包含三個(gè)方法：

//讀取一個(gè)字符并以整數(shù)的形式返回(0~255),如果返回-1已到輸入流的末尾。 
int read() ； 
//讀取一系列字符并存儲(chǔ)到一個(gè)數(shù)組buffer，返回實(shí)際讀取的字符數(shù)，如果讀取前已到輸入流的末尾返回-1。 
int read(char[] cbuf) ； 
//讀取length個(gè)字符,并存儲(chǔ)到一個(gè)數(shù)組buffer，從off位置開(kāi)始存,最多讀取len，返回實(shí)際讀取的字符數(shù)，如果讀取前以到輸入流的末尾返回-1。 
int read(char[] cbuf, int off, int len) 

對(duì)比InputStream和Reader所提供的方法，就不難發(fā)現(xiàn)兩個(gè)基類(lèi)的功能基本一樣的，只不過(guò)讀取的數(shù)據(jù)單元不同。

在執(zhí)行完流操作后，要調(diào)用close()方法來(lái)關(guān)系輸入流，因?yàn)槌绦蚶锎蜷_(kāi)的IO資源不屬于內(nèi)存資源，垃圾回收機(jī)制無(wú)法回收該資源，所以應(yīng)該顯式關(guān)閉文件IO資源。

除此之外，InputStream和Reader還支持如下方法來(lái)移動(dòng)流中的指針位置：

//在此輸入流中標(biāo)記當(dāng)前的位置
//readlimit - 在標(biāo)記位置失效前可以讀取字節(jié)的最大限制。
void mark(int readlimit)
// 測(cè)試此輸入流是否支持 mark 方法
boolean markSupported()
// 跳過(guò)和丟棄此輸入流中數(shù)據(jù)的 n 個(gè)字節(jié)/字符
long skip(long n)
//將此流重新定位到最后一次對(duì)此輸入流調(diào)用 mark 方法時(shí)的位置
void reset()

3.OutputStream

OutputStream 是所有的輸出字節(jié)流的父類(lèi)，它是一個(gè)抽象類(lèi)，主要包含如下四個(gè)方法：

//向輸出流中寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù),該字節(jié)數(shù)據(jù)為參數(shù)b的低8位。 
void write(int b) ; 
//將一個(gè)字節(jié)類(lèi)型的數(shù)組中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入輸出流。 
void write(byte[] b); 
//將一個(gè)字節(jié)類(lèi)型的數(shù)組中的從指定位置（off）開(kāi)始的,len個(gè)字節(jié)寫(xiě)入到輸出流。 
void write(byte[] b, int off, int len); 
//將輸出流中緩沖的數(shù)據(jù)全部寫(xiě)出到目的地。 
void flush();

4.Writer

Writer 是所有的輸出字符流的父類(lèi)，它是一個(gè)抽象類(lèi),主要包含如下六個(gè)方法：

//向輸出流中寫(xiě)入一個(gè)字符數(shù)據(jù),該字節(jié)數(shù)據(jù)為參數(shù)b的低16位。 
void write(int c); 
//將一個(gè)字符類(lèi)型的數(shù)組中的數(shù)據(jù)寫(xiě)入輸出流， 
void write(char[] cbuf) 
//將一個(gè)字符類(lèi)型的數(shù)組中的從指定位置（offset）開(kāi)始的,length個(gè)字符寫(xiě)入到輸出流。 
void write(char[] cbuf, int offset, int length); 
//將一個(gè)字符串中的字符寫(xiě)入到輸出流。 
void write(String string); 
//將一個(gè)字符串從offset開(kāi)始的length個(gè)字符寫(xiě)入到輸出流。 
void write(String string, int offset, int length); 
//將輸出流中緩沖的數(shù)據(jù)全部寫(xiě)出到目的地。 
void flush() 

可以看出，Writer比OutputStream多出兩個(gè)方法，主要是支持寫(xiě)入字符和字符串類(lèi)型的數(shù)據(jù)。

使用Java的IO流執(zhí)行輸出時(shí)，不要忘記關(guān)閉輸出流，關(guān)閉輸出流除了可以保證流的物理資源被回收之外，還能將輸出流緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)flush到物理節(jié)點(diǎn)里（因?yàn)樵趫?zhí)行close()方法之前，自動(dòng)執(zhí)行輸出流的flush()方法）

以上內(nèi)容就是整個(gè)IO流的框架介紹。