Java I/O : 概述

Java I/O 是機器獲取和交換信息的主要渠道,當前在這個海量數據時代，數據在網絡中隨處流動，這個六到的過程都涉及到I/O問題，可以說I/O問題是整個人機交互的核心問題，很多Web應用系統的瓶頸都是I/O瓶頸。

I/O 的概念：I/O 即我們所說的輸入和輸出，既然是輸入和輸出，那麼肯定是一個應用程序從某個數據源進行讀取，再將原始數據輸出到目標媒介，下面我們看普通的數據源和媒介都有哪些：

Java 的IO機制主要是通過java.io包下的類和接口來支持，在java.io包下主要分類如下：

a 和 b 主要是傳輸數據的數據格式，c 和 d 主要是傳輸數據的方式。

在Java IO 中，我們常提到“輸入流”、”輸出流“等概念，那麼什麼是流呢？所謂的流，其實就是一種抽象數據的總稱，其本質是能夠進行傳輸的。例如：鍵盤、文件、網絡連接等，在Java中可以抽象的表述爲"流"。

按照流的數據流向，可以將其劃分爲：輸入流和輸出流
按照流的處理單位，可以將其劃分爲：字節流和字符流，在java中，字節佔1個Byte，即8位；而字符佔2個Byte，即16位。同時需要注意的是，java的字節是有符號類型，而字符是無符號類型。

JAVA IO流的框架

1.以字節爲單位的I/O框架圖

a.InputStream 相關類

b.OutputStream 相關類

InputStream和OutputStream :是以字節爲單位的輸入流和以字節爲單位的輸出流的超類,InputStream 提供read()接口讀取字節數據，OutPutStream 提供了Write（）接口從輸出流中取字節數據。
ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream ：是字節數組輸入流和字節數組輸出流，主要是通過內部緩衝區也就是一個byte數組來實現的。
PipleInputStream ：管道輸入流，必須和PipleOutStream 一起使用，實現多線程間的管道通信。
DataInputStream和DataOutputStream : 數據輸入流數和數據輸出流，可以輸入和輸出java基本數據類型。
FilterInputStream : 實現自定義過濾輸入流，基本上僅僅只是覆蓋了InputStream的所有方法，FileterOutputStream類似。
ObjectInputStream ：對象輸入流，能夠從輸入流中讀取java對象，和ObjectOutputStream 一起，用來提供對“基本數據或對象”的持久存儲，注意：序列化和反序列化一個對象之前，必須實現java.io.Serializable接口。
FileInputStream和FileOutputStream : 文件輸入流和文件輸出流，用於對文件進行讀取和寫入操作。
BufferInputStream 和BufferOutputStream : 緩衝輸入流，爲輸入流提供緩衝區，提供IO速度。
PrintStream : 打印輸出流，能爲其他輸出流添加功能。

2.以字符爲單位的I/O框架圖

a.Reader相關類

b.Writer相關類

Reader和 Writer 分別是以字符爲單位的輸入輸出流的超類，Reader提供read() 接口取字符數據，Writer提供write()接口往其中寫入數據。
BufferedReader和BufferedWriter 是字符緩衝輸入、輸出流，它們的作用分別是爲另一個輸入和輸出流添加緩衝功能。
FilterReader 和 FilterWriter 字符類型的過濾輸入流和過濾輸出流
CharArrayReader 和CharArrayWriter 字符數組輸入流和字符數組輸出流。用於讀取字符數組，操作的數據是以字符爲單位。
PipedReader 字符類型的管道輸入流，和PipedWriter 一起可以通過管道進行線程間的通信。兩者必須配套使用
InputStreamReader 和OutputStreamWriter ,是字節轉字符的輸入流和字節轉字符的輸出流，它們是字節流通向字符流的橋樑：使用指定的charset將字節轉換字符
PrintWriter :字符類型的打印輸出流，作用類似PrintStream.

3.字節轉換爲字符流的框架圖：

InputStreamReader 類是字節到字符的轉換橋樑，InputStream到Reader 要指定編碼字符集，否則採用系統默認的字符集，很可能會出現亂碼問題。StreamDecoder是完成字節到字符的解碼實現類。