IO流

在Java编程语言中，IO（Input/Output）流是一组用于处理输入输出操作的类和接口，它们构成了Java标准库的基础部分。IO流允许程序与外部设备如键盘、显示器、磁盘、网络等进行数据传输。这篇博文将深入探讨IO流的概念、分类以及常见用法。 IO流分为两大类：字符流和字节流。字符流主要用于处理基于Unicode字符集的数据，如文本文件，主要由`java.io.Reader`和`java.io.Writer`抽象类及其子类代表。字节流则适用于处理任何类型的数据，包括图像、音频、二进制文件等，由`java.io.InputStream`和`java.io.OutputStream`作为基础。 1. 字节流： - **InputStream**：所有输入字节流的基类，提供读取字节的基本方法。 - **OutputStream**：所有输出字节流的基类，用于向目标写出字节。 - **FileInputStream**和**FileOutputStream**：用于读写文件的字节流。 - **BufferedInputStream**和**BufferedOutputStream**：缓冲字节流，提高读写效率。 - **DataInputStream**和**DataOutputStream**：处理基本数据类型的字节流，如int、double等。 - **ObjectInputStream**和**ObjectOutputStream**：用于序列化和反序列化对象的字节流。 2. 字符流： - **Reader**：所有字符输入流的基类，处理字符数据。 - **Writer**：所有字符输出流的基类，用于写入字符。 - **FileReader**和**FileWriter**：处理字符文件的字符流。 - **BufferedReader**和**BufferedWriter**：字符缓冲流，提高读写性能。 - **PrintStream**和**PrintWriter**：方便打印各种数据类型，并支持格式化输出。 3. 转换流（桥梁流）： - **InputStreamReader**和**OutputStreamWriter**：将字节流转换为字符流，反之亦然，以便不同类型的流之间进行交互。 4. 复用流： - **PipedInputStream**和**PipedOutputStream**：用于线程间通信的流。 - **SequenceInputStream**：将多个输入流串联起来，作为一个流来读取。 5. 链接流： - **FilterInputStream**和**FilterOutputStream**：提供了一种装饰者模式，可以方便地增加新功能或修改现有流的行为，如`BufferedInputStream`和`BufferedOutputStream`。 - **FilterReader**和**FilterWriter**：字符流的过滤器，同样遵循装饰者模式。 6. 文件操作： - **File**类：用于文件和目录的操作，如创建、删除、重命名等。 - **Files**和**Path**类：Java 7引入，提供了更强大的文件系统操作。 7. NIO（New IO）： - Java 1.4引入的新IO模型，提供非阻塞I/O和通道（Channel）概念，提高了并发性能。 - **ByteBuffer**，**CharBuffer**，**DoubleBuffer**等：缓冲区类，用于在通道和应用程序之间传输数据。 - **FileChannel**：用于文件操作的通道。 - **Selector**：选择器用于检查多个通道上的事件。 8. NIO 2.0（Java 7）： - 引入了异步I/O操作和文件系统路径API，进一步改进了NIO框架。 在实际开发中，我们通常会根据需求选择合适的IO流，如读取文本文件时使用`BufferedReader`，处理二进制数据时使用`BufferedInputStream`，进行对象序列化时使用`ObjectInputStream`和`ObjectOutputStream`。同时，利用缓冲流提高性能，通过转换流实现不同类型流之间的转换，借助复用流和链接流实现更复杂的IO操作。通过理解并熟练运用这些流，开发者可以更高效地处理程序中的输入输出问题。