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java的IO
java所有的IO机制都是基于数据流进行输入输出，这些数据流表示了字符或者字节数据的流动序列。那么，什么是数据流呢？数据流是一串连续不断的数据的集合，就象水管里的水流，在水管的一端一点一点地供水，而在水管的另一端看到的是一股连续不断的水流。数据写入程序可以是一段、一段地向数据流管道中写入数据，这些数据段会按先后顺序形成一个长的数据流。对数据读取程序来说，看不到数据流在写入时的分段情况，每次可以读取其中的任意长度的数据，但只能先读取前面的数据后，再读取后面的数据。不管写入时是将数据分多次写入，还是作为一个整体一次写入，读取时的效果都是完全一样的。
“流是磁盘或其它外围设备中存储的数据的源点或终点。”
电脑上的数据有三种存储方式：外存，内存，缓存。缓存是在CPU里面的。这里总结从外存读取数据到内存以及将数据从内存写到外存。
流是一个很形象的概念，当程序需要读取数据的时候，就会开启一个通向数据源的流，可以是文件，内存，网络连接。当程序需要写入数据的时候，就会开启一个通向目的地的流。
java的IO模型设计非常优秀，它使用 Decorator模式，按功能划分Stream，可以动态装配这些Stream，以便获得需要的功能。例如，需要一个具有缓冲的文件输入流，则应当组合使用FileInputStream和BufferedInputStream。
数据流：一组有序，有起点和终点的字节的数据序列。包括输入流和输出流。
数据流的分类：
流序列中的数据既可以是未经加工的原始二进制数据，也可以是经一定编码处理后符合某种格式规定的特定数据。因此Java中的流分为两种：
1) 字节流：数据流中最小的数据单元是字节
2) 字符流：数据流中最小的数据单元是字符， Java中的字符是Unicode编码，一个字符占用两个字节。
标准输入，输出数据流：
1，标准输出流：System.out 向标准输出设备输出数据，其数据类型是PrintStream。方法：void print(); void println()
2,标准输入流：System.in读取标准输入设备数据，其数据类型是InputStream。方法： int read() 返回 ASCII码，若返回-1，说明没有读取到任何字节读取工作结束。
int read(byte[] b) 读入多个字节到缓冲区b中 返回值是读入的字节数。
3,标准错误流：System.err 输出标准错误。其数据类型为PrintStream
println或print方法都通过重载实现了输出基本数据类型的多个方法，包括输出参数类型为boolean、char、int、long、float和double。同时，也重载实现 了输出参数类型为char[]、String和Object的方法。其中，print（Object）和println（Object）方法在运行时将调用参数Object的toString方法。
“InputStreamReader 是字节流通向字符流的桥梁：它使用指定的 charset 读取字节并将其解码为字符。”
InputStreamReader的构造方法 InputStreamReader(InputStream in) 。
in 输入流(InputStream)已打开并准备提供输入数据。通常，此流对应于键盘输入或者由主机环境或用户指定的另一个输入源。
System.in是接受从控制台输入的字节
其实可以视为
InputStream in = System.in ;
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(in);
java.IO的层次体系结构：
在java.io包中最重要的就是5个类和一个接口。5个类是指 File OutputStream InputStream Writer Reader 一个接口是 Serializable
java.io主要包括以下三个层次：
1，流式部分---IO的主体部分
2，非流式部分---主要包含一些包含一些辅助流式部分的类 如：File RandomAccessFile FileDescriptor
3，其他类---文件读取部分的与安全相关的类，如：SerializablePermission类，以及与本地操作系统相关的文件系统的类，如：FileSystem类和Win32FileSystem类和 WinNTFileSystem类。
主要的类如下：
1，File（文件特征与管理）：用于文件或者目录的描述信息，例如生成新目录，修改文件名，删除文件，判断文件所在路径。
2，InputStream（二进制格式操作）：抽象类，基于字节的输入操作，是所有输入流的父类。定义了所有输入流都具有的共同特征。不能被实例化
3，OuputStream（二进制格式操作）：抽象类，基于字节的输出操作，是所有输出流的父类。定义了所有输出流都具有的共同特征。不能被实例化
Java中字符是采用Unicode标准，一个字符是16位，即一个字符使用两个字节来表示。为此，JAVA中引入了处理字符的流。
4. Reader（文件格式操作）：抽象类，基于字符的输入操作。
5. Writer（文件格式操作）：抽象类，基于字符的输出操作。
6. RandomAccessFile（随机文件操作）：它的功能丰富，可以从文件的任意位置进行存取（输入输出）操作。
体系结构图：
File类：
java.io包中， 由 File 类提供了描述文件和目录的操作与管理方法。
作用：File类主要用于命名文件、查询文件属性和处理文件目录。
public class File extends Object implements Serializable,Comparable {}
File类提供了三个不同的构造函数，以不同的参数形式灵活地接收文件和目录名信息。
1，File(String pathname)
例:File f1=new File("FileTest1.txt"); //创建文件对象f1，f1所指的文件是在当前目录下创建的FileTest1.txt
2,File(String parent,String child);
例:File f2=new File(“D:\\dir1","FileTest2.txt") ;// 注意：D:\\dir1目录事先必须存在，否则异常
3,File(File parent,String child)
File f5=new File(f4,"FileTest5.txt"); //在如果 \\dir3目录不存在使用f4.mkdir()先创建
2）public boolean isFile( ) 判断是文件还是目录
3）public boolean isDirectory( ) 判断是文件还是目录
4）public String getName( ) 返回文件名或目录名
5）public String getPath( ) 返回文件或目录的路径。
6）public long length( ) 获取文件的长度
7）public String[ ] list ( ) 将目录中所有文件名保存在字符串数组中返回。
1） public boolean renameTo( File newFile ); 重命名文件
2） public void delete( ); 删除文件
3） public boolean mkdir( ); 创建目录
2） ByteArrayInputStream：把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用
3） StringBufferInputStream：把一个String对象作为InputStream
4） PipedInputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用
5） SequenceInputStream：把多个InputStream合并为一个InputStream
2) FileOutputStream：把信息存入文件中
3) PipedOutputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用
4) SequenceOutputStream：把多个OutStream合并为一个OutStream
1. io流的具体分类
一、按I/O类型来总体分类：
1. Memory 1）从/向内存数组读写数据: CharArrayReader、 CharArrayWriter、ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream
2）从/向内存字符串读写数据 StringReader、StringWriter、StringBufferInputStream
2.Pipe管道 实现管道的输入和输出（进程间通信）: PipedReader、PipedWriter、PipedInputStream、PipedOutputStream
3.File 文件流。对文件进行读、写操作 ：FileReader、FileWriter、FileInputStream、FileOutputStream
4. ObjectSerialization 对象输入、输出 ：ObjectInputStream、ObjectOutputStream
5.DataConversion数据流 按基本数据类型读、写（处理的数据是Java的基本类型（如布尔型，字节，整数和浮点数））：DataInputStream、DataOutputStream
6.Printing 包含方便的打印方法 ：PrintWriter、PrintStream
7.Buffering缓冲 在读入或写出时，对数据进行缓存，以减少I/O的次数：BufferedReader、BufferedWriter、BufferedInputStream、BufferedOutputStream
8.Filtering 滤流，在数据进行读或写时进行过滤：FilterReader、FilterWriter、FilterInputStream、FilterOutputStream过
9.Concatenation合并输入 把多个输入流连接成一个输入流 ：SequenceInputStream
10.Counting计数 在读入数据时对行记数 ：LineNumberReader、LineNumberInputStream
11.Peeking Ahead 通过缓存机制，进行预读 ：PushbackReader、PushbackInputStream
12.Converting between Bytes and Characters 按照一定的编码/解码标准将字节流转换为字符流，或进行反向转换（Stream到Reader,Writer的转换类）：InputStreamReader、OutputStreamWriter
二、按数据来源（去向）分类：
1、File（文件）： FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter
2、byte[]：ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
3、Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter
4、String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter
5、网络数据流：InputStream, OutputStream, Reader, Writer
字节流InputStream/OutputStream
1,InputStream抽象类
继承自InputStream 的流都是向程序中输入数据的，且数据单位为字节（8bit）；
（1） public abstract int read( )：读取一个byte的数据，返回值是高位补0的int类型值。若返回值=-1说明没有读取到任何字节读取工作结束。
（2） public int read(byte b[ ])：读取b.length个字节的数据放到b数组中。返回值是读取的字节数。该方法实际上是调用下一个方法实现的
（3） public int read(byte b[ ], int off, int len)：从输入流中最多读取len个字节的数据，存放到偏移量为off的b数组中。
（4） public int available( )：返回输入流中可以读取的字节数。注意：若输入阻塞，当前线程将被挂起，如果InputStream对象调用这个方法的话，它只会返回0，这个 方法必须由继承InputStream类的子类对象调用才有用，
（5） public long skip(long n)：忽略输入流中的n个字节，返回值是实际忽略的字节数, 跳过一些字节来读取
（6） public int close( ) ：我们在使用完后，必须对我们打开的流进行关闭.
2.OutputStream抽象类
1. public void write(byte b[ ])：将参数b中的字节写到输出流。
2. public void write(byte b[ ], int off, int len) ：将参数b的从偏移量off开始的len个字节写到输出流。
3. public abstract void write(int b) ：先将int转换为byte类型，把低字节写入到输出流中。
4. public void flush( ) : 将数据缓冲区中数据全部输出，并清空缓冲区。
5. public void close( ) : 关闭输出流并释放与流相关的系统资源。
流结束的判断：方法read()的返回值为-1时；readLine()的返回值为null时。
文件输入流：FileInputStream类
FileInputStream可以使用read()方法一次读入一个字节，并以int类型返回，或者是使用read()方法时读入至一个byte数组，byte数组的元素有多少个，就读入多少个字节。在将整个文件读取完成或写入完毕的过程中，这么一个byte数组通常被当作缓冲区，因为这么一个byte数组通常扮演承接数据的中间角色。
使用方法(1)
File fin=new File("d:/abc.txt");
FileInputStream in=new FileInputStream( fin);
使用方法(2)
FileInputStream in=new FileInputStream(“d: /abc.txt”);
程序举例：
将InputFromFile.java的程序的内容显示在显示器上
文件输出流：FileOutputStream类
方式1：
File f=new File (“d:/myjava/write.txt ");
FileOutputStream out= new FileOutputStream (f);
方式2：
FileOutputStream out=new FileOutputStream(“d:/myjava/write.txt ");
方式3：构造函数将 FileDescriptor()对象作为其参数。
FileDescriptor() fd=new FileDescriptor();
FileOutputStream f2=new FileOutputStream(fd);
方式4：构造函数将文件名作为其第一参数，将布尔值作为第二参数。
FileOutputStream f=new FileOutputStream("d:/abc.txt",true);
注意： （1）文件中写数据时，若文件已经存在，则覆盖存在的文件；（2）的读/写操作结束时，应调用close方法关闭流。
缓冲输入输出流BufferedInputStream/ BufferedOutputStream
缓冲流就是每一个数据流分配一个缓冲区，一个缓冲区就是一个临时存储数据的内存。
BufferedInputStream:当向缓冲流写入数据时候，数据先写到缓冲区，待缓冲区写满后，系统一次性将数据发送给输出设备。
BufferedOutputStream :当从向缓冲流读取数据时候，系统先从缓冲区读出数据，待缓冲区为空时，系统再从输入设备读取数据到缓冲区。
将BufferedInputStream与FileInputStream相接
FileInputStream in=new FileInputStream( “file1.txt ” );
BufferedInputStream bin=new BufferedInputStream( in);
2）将内存写入文件：
将BufferedOutputStream与 FileOutputStream相接
FileOutputStreamout=new FileOutputStream(“file1.txt”);
BufferedOutputStream bin=new BufferedInputStream(out);
程序说明：
从键盘读入字符，并写入到文件中BufferedReader类的方法：String readLine()
作用：读一行字符串，以回车符为结束。
BufferedWriter类的方法：bout.write(String s,offset,len)
作用：从缓冲区将字符串s从offset开始，len长度的字符串写到某处。
字符流：Writer/Reader
Java中字符是采用Unicode标准，一个字符是16位，即一个字符使用两个字节来表示。为此，JAVA中引入了处理字符的流。
1. Reader抽象类
1) FileReader :与FileInputStream对应
主要用来读取字符文件，使用缺省的字符编码，有三种构造函数：
(1）将文件名作为字符串 ：FileReader f=new FileReader(“c:/temp.txt”);
(2）构造函数将File对象作为其参数。
File f=new file(“c:/temp.txt”);
FileReader f1=new FileReader(f);
(3) 构造函数将FileDescriptor对象作为参数
FileDescriptor() fd=new FileDescriptor()
FileReader f2=new FileReader(fd);
(1) 用指定字符数组作为参数：CharArrayReader(char[])
(2) 将字符数组作为输入流:CharArrayReader(char[], int, int)
读取字符串，构造函数如下： public StringReader(String s);
2) CharArrayReader：与ByteArrayInputStream对应
3) StringReader : 与StringBufferInputStream对应
4) InputStreamReader
从输入流读取字节，在将它们转换成字符:Public inputstreamReader(inputstream is);
5) FilterReader: 允许过滤字符流
protected filterReader(Reader r);
6) BufferReader :接受Reader对象作为参数，并对其添加字符缓冲器，使用readline()方法可以读取一行。
Public BufferReader(Reader r);
主要方法：
(1) public int read() throws IOException; //读取一个字符，返回值为读取的字符
(2) public int read(char cbuf[]) throws IOException; /*读取一系列字符到数组cbuf[]中，返回值为实际读取的字符的数量*/
(3) public abstract int read(char cbuf[],int off,int len) throws IOException;
/*读取len个字符，从数组cbuf[]的下标off处开始存放，返回值为实际读取的字符数量，该方法必须由子类实现*/
2. Writer抽象类
1） FileWrite: 与FileOutputStream对应
将字符类型数据写入文件，使用缺省字符编码和缓冲器大小。
Public FileWrite(file f);
2) chararrayWrite:与ByteArrayOutputStream对应 ,将字符缓冲器用作输出。
Public CharArrayWrite();
3) PrintWrite:生成格式化输出
public PrintWriter(outputstream os);
4) filterWriter:用于写入过滤字符流
protected FilterWriter(Writer w);
5) PipedWriter：与PipedOutputStream对应
6) StringWriter：无与之对应的以字节为导向的stream
主要方法：
(1) public void write(int c) throws IOException； //将整型值c的低16位写入输出流
(2) public void write(char cbuf[]) throws IOException； //将字符数组cbuf[]写入输出流
(3) public abstract void write(char cbuf[],int off,int len) throws IOException； //将字符数组cbuf[]中的从索引为off的位置处开始的len个字符写入输出流
(4) public void write(String str) throws IOException； //将字符串str中的字符写入输出流
(5) public void write(String str,int off,int len) throws IOException； //将字符串str 中从索引off开始处的len个字符写入输出流
(6) flush( ) //刷空输出流，并输出所有被缓存的字节。
(7)close() 关闭流 public abstract void close() throws IOException
Reader与Writer处理的是字符流，在处理字符流时涉及了字符编码的转换问题
Reader类能够将输入流中采用其他编码类型的字符转换为Unicode字符，然后在内存中为其分配内存
Writer类能够将内存中的Unicode字符转换为其他编码类型的字符，再写到输出流中。
IOException异常类的子类：
1.public class EOFException ：
非正常到达文件尾或输入流尾时，抛出这种类型的异常。
2.public class FileNotFoundException：
当文件找不到时，抛出的异常。
3.public class InterruptedIOException：
当I/O操作被中断时，抛出这种类型的异常。
参考文献：
http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7418161#comments
java的IO