IO流在Java中的作用有哪些

IO流在Java中的作用有哪些？很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

Java io簡介

Java io系統的設計初衷，就是為了實現“文件、控制臺、網絡設備”這些io設置的通信。例如，對于一個文件，我們可以打開文件，然后進行讀取和寫入。在java 1.0中，java提供的類都是以字節(byte)為單位，例如，FileInputStream和FileOutputStream。而到了java 1.1，為了與國際化進行接軌，在java io中添加了許多以字符(Unicode)為單位進行操作的類。

在java io的稱呼中，我們經常會提到“輸入流”、“輸出流”等等概念。首先，什么是流呢？

所謂“流”，就是一種抽象的數據的總稱，它的本質是能夠進行傳輸。

      a) 按照“流”的數據流向，可以將其化分為：輸入流和輸出流。

      b) 按照“流”中處理數據的單位，可以將其區分為：字節流和字符流。在java中，字節是占1個Byte，即8位；而字符是占2個Byte，即16位。而且，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框架

有了上面的基本概念之后，我們看看java io的框架。

1. 以字節為單位的輸入流的框架圖

下面，是以字節為單位的輸入流的框架圖。

從中，我們可以看出。

(01) InputStream 是以字節為單位的輸入流的超類。InputStream提供了read()接口從輸入流中讀取字節數據。

(02) ByteArrayInputStream 是字節數組輸入流。它包含一個內部緩沖區，該緩沖區包含從流中讀取的字節；通俗點說，它的內部緩沖區就是一個字節數組，而ByteArrayInputStream本質就是通過字節數組來實現的。

(03) PipedInputStream 是管道輸入流，它和PipedOutputStream一起使用，能實現多線程間的管道通信。

(04) FilterInputStream 是過濾輸入流。它是DataInputStream和BufferedInputStream的超類。

(05) DataInputStream 是數據輸入流。它是用來裝飾其它輸入流，它“允許應用程序以與機器無關方式從底層輸入流中讀取基本 Java 數據類型”。

(06) BufferedInputStream 是緩沖輸入流。它的作用是為另一個輸入流添加緩沖功能。

(07) File 是“文件”和“目錄路徑名”的抽象表示形式。關于File，注意兩點：

a), File不僅僅只是表示文件，它也可以表示目錄！

b), File雖然在io保重定義，但是它的超類是Object，而不是InputStream。

(08) FileDescriptor 是“文件描述符”。它可以被用來表示開放文件、開放套接字等。

(09) FileInputStream 是文件輸入流。它通常用于對文件進行讀取操作。

(10) ObjectInputStream 是對象輸入流。它和ObjectOutputStream一起，用來提供對“基本數據或對象”的持久存儲。

2. 以字節為單位的輸出流的框架圖

下面，是以字節為單位的輸出流的框架圖。

從中，我們可以看出。以字節為單位的輸出流的公共父類是OutputStream。

(01) OutputStream 是以字節為單位的輸出流的超類。OutputStream提供了write()接口從輸出流中讀取字節數據。

(02) ByteArrayOutputStream 是字節數組輸出流。寫入ByteArrayOutputStream的數據被寫入一個 byte 數組。緩沖區會隨著數據的不斷寫入而自動增長。可使用 toByteArray() 和 toString() 獲取數據。

(03) PipedOutputStream 是管道輸出流，它和PipedInputStream一起使用，能實現多線程間的管道通信。

(04) FilterOutputStream 是過濾輸出流。它是DataOutputStream，BufferedOutputStream和PrintStream的超類。

(05) DataOutputStream 是數據輸出流。它是用來裝飾其它輸出流，它“允許應用程序以與機器無關方式向底層寫入基本 Java 數據類型”。

(06) BufferedOutputStream 是緩沖輸出流。它的作用是為另一個輸出流添加緩沖功能。

(07) PrintStream 是打印輸出流。它是用來裝飾其它輸出流，能為其他輸出流添加了功能，使它們能夠方便地打印各種數據值表示形式。

(08) FileOutputStream 是文件輸出流。它通常用于向文件進行寫入操作。

(09) ObjectOutputStream 是對象輸出流。它和ObjectInputStream一起，用來提供對“基本數據或對象”的持久存儲。 

3. 以字節為單位的輸入流和輸出流關聯的框架圖

輸入流和輸出流都有對應的關系，下面是將以字節為單位的輸入流和輸出流關聯起來的圖片。 

4. 以字符為單位的輸入流的框架圖

下面，是以字符為單位的輸入流的框架圖。 

從中，我們可以看出。以字符為單位的輸入流的公共父類是Reader。

(01) Reader 是以字符為單位的輸入流的超類。它提供了read()接口來取字符數據。

(02) CharArrayReader 是字符數組輸入流。它用于讀取字符數組，它繼承于Reader。操作的數據是以字符為單位！

(03) PipedReader 是字符類型的管道輸入流。它和PipedWriter一起是可以通過管道進行線程間的通訊。在使用管道通信時，必須將PipedWriter和PipedReader配套使用。

(04) FilterReader 是字符類型的過濾輸入流。

(05) BufferedReader 是字符緩沖輸入流。它的作用是為另一個輸入流添加緩沖功能。

(06) InputStreamReader 是字節轉字符的輸入流。它是字節流通向字符流的橋梁：它使用指定的 charset 讀取字節并將其解碼為字符。

(07) FileReader 是字符類型的文件輸入流。它通常用于對文件進行讀取操作。 

5. 以字符為單位的輸出流的框架圖

下面，是以字符為單位的輸出流的框架圖。 

(01) Writer 是以字符為單位的輸出流的超類。它提供了write()接口往其中寫入數據。

(02) CharArrayWriter 是字符數組輸出流。它用于讀取字符數組，它繼承于Writer。操作的數據是以字符為單位！

(03) PipedWriter 是字符類型的管道輸出流。它和PipedReader一起是可以通過管道進行線程間的通訊。在使用管道通信時，必須將PipedWriter和PipedWriter配套使用。

(04) FilterWriter 是字符類型的過濾輸出流。

(05) BufferedWriter 是字符緩沖輸出流。它的作用是為另一個輸出流添加緩沖功能。

(06) OutputStreamWriter 是字節轉字符的輸出流。它是字節流通向字符流的橋梁：它使用指定的 charset 將字節轉換為字符并寫入。

(07) FileWriter 是字符類型的文件輸出流。它通常用于對文件進行讀取操作。

(08) PrintWriter 是字符類型的打印輸出流。它是用來裝飾其它輸出流，能為其他輸出流添加了功能，使它們能夠方便地打印各種數據值表示形式。 

6. 以字符為單位的輸入流和輸出流關聯的框架圖

下面是將以字符為單位的輸入流和輸出流關聯起來的圖片。 

7. 字節轉換為字符流的框架圖

在java中，字節流能轉換為字符流，下面是它們的轉換關系圖。 

從中，我們可以看出。

(01) FileReader繼承于InputStreamReader，而InputStreamReader依賴于InputStream。具體表現在InputStreamReader的構造函數是以InputStream為參數。我們傳入InputStream，在InputStreamReader內部通過轉碼，將字節轉換成字符。

(02) FileWriter繼承于OutputStreamWriter，而OutputStreamWriter依賴于OutputStream。具體表現在OutputStreamWriter的構造函數是以OutputStream為參數。我們傳入OutputStream，在OutputStreamWriter內部通過轉碼，將字節轉換成字符。 

8. 字節和字符的輸入流對應關系

9. 字節和字符的輸出流對應關系

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