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前言
一个好的程序语言，完善的输入输出功能是必不可少的。在Java中将不同来源和目标的数据统一抽象为流，通过对流对象的操作来完成I/O功能。Java中的流很灵活，可以连接到各种不同的源或目标，如磁盘文件、键盘（输入设备）、显示器（输出设备）、网络等。
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流的层次
Java中所有的I/O都是通过流来实现的，可以将流理解为连接到数据目标或源的管道，可以通过连接到源的流从源当中读取数据，或通过连接到目标的流向目标中写入数据，根据流的方向可以将其分为两类：输入流和输出流。用户可以从输入流中读取信息，向输出流中写信息。根据流处理的数据类型不同也可以将其分为两类：字节流和字符流 。下面主要从类的层次来介绍I/O流。
Java中I/O流是由java.io包来实现的，其中的类大致分为输入和输出两大部分。在java.io包最顶层包含子类较多的两个类是InputStream和OutputStream。下图分别表示java.io包中的输入流类和输出流类的层次。这两个类均为抽象类，也就是说不能创建它们的实例对象，必须创建子类之后才能建立对象。java.io包中很多类都是从这两个类继承而来的，因此这些子类有很多相同的方法。
InputStream继承Object类，如图1所示，有7个类直接继承InputStream，其中子类FilterInputStream本身又是一个具有4个子类的抽象类。
OutputStream也是继承Object类，如图2所示，有5个类直接继承OutputStream，其中子类FilterOutputStream本身又是一个具有3个子类的抽象类。
java.io包顶层除了图1和图2两个类外，还包括如下一些流类：
1、File类
File类代表一个操作系统文件，功能十分强大。利用File类可以为操作系统文件创建一个File对象（目录或文件），也可以访问指定文件的所有属性，包括它的完整路径名称、长度、文件的最后修改时间，还可以建立目录和名称。
2、Reader和Weiter类
由于Java采用16位的Unicode字符,因此需要基于字符的输入和输出操作，从java1.1开始，加入了专门处理字符的抽象类，Reader类和Weiter类，从类的层次来看，它们与InputStream和OutputStream类似，也有很多子类，用来对具体的字符流对象进行I/O流操作。
3、RandomAccessFile类
AandomAccessFile代表一个随机访问文件，通过构造RandomAccessFile类，可以对文件进行访问操作。
此外，java.io包还定义了一下3个接口：
1、DataInput和DateOutput
这两个接口说明，可以使用与机器无关的数据格式读写简单数据类型的输入和输出流。DataInputStream、DataOutputStream和RandomAccessFile实现这两个接口。
2、FilenameFilter
它是针对文件名的过滤性接口。File类中的list（）方法可以使用FilenameFilter来确定一个目录的哪些文件需要列出，哪些文件将被排除。还可以通过FilenameFilter实现文件的匹配查找，如查找abc.*等。
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输入流和输出流
前面介绍过，java的I/O类库分成输入和输出两大部分。所有InputStream和Reader的派生类都具有一个继承下来的，能读取单个或byte数组的read（）方法。同理，所有OutputStream和Writter的派生类都有一个能写入单个或byte数组的write（）方法。但通常情况下，这些方法不是直接应用的，而是供其他类使用，而其他类会提供一些更实用的接口。java的设计者们遵循这样的原则：让所有的与输入相关的类去继承InputStream，所有与输出相关的类继承OutputStream。
下面根据功能对这些流进行归类。
1、InputStream类
InputStream类的主要任务就是代表哪些能从各种输入源获取数据的类。这些源包括以下几种：
- byte数组
- String对象
- 文件
- 类似流水线的“管道（pipe）”。把东西从一头放进去，让它从另一头出来。
- 一个“流的序列（A sequence of other streams ）”，可以将它们组成一个单独的流
- 其他源如Inerter的连接
这些数据源各自都有与之对应的InputStream子类。此外，FilterInputStream也是InputStream的子类，其作用是为基类提供“decorator （修饰）”类，而decorator又是为InputStream配置属性和接口的。
下表列出了InputStream类系中的主要一些子类：
表1：
| 类 | 功能 | 构造函数的参数 | 用法 |
| ByteArrayInput-Stream | 以缓冲区内存为InputStream | 要从中提取byte的那个缓冲区 | 一种数据源：要把它连接到FilterInputStream对象，由后者提供接口 |
| StringBufferInput-Stream | 以String为InputStream | 需要一个String对象。实际上程序内部用的都是String-Buffer | 一种数据源：要把它连接到FilterInputStream对象，由后者提供接口 |
| FileInputStream | 专门用来读文件 | 一个表示文件名的String对象，也可以是File或File-Descriptor对象 | 一种数据源：要把它连接到FilterInputStream对象，由后者提供接口 |
| PipedInputStream | 从PipedOutputStream提取数据，实现“管道”功能 | PipedOutputStream | 一种多线程环境下的数据源，把它连接到FilterInputStream对象，由后者提供接口 |
| SequenceInput-Stream | 将两个或更多的InputStream合并成一个InputStream | 两个InputStream对象，或一个InputStream对象容器的Enumerator | 一种数据源：要把它连接到FilterInputStream对象，由后者提供接口 |
| FilterInputStream | 一个给decorator提供接口的抽象类。而decorator的作用是为OutputStream实现具体功能 | 表5进行说明 | 表5进行说明 |
2、OutputStream类系
OutputStream类系都是决定向哪里输出的类：byte的数组（不能是String，不过可以根据byte数组创建字符串）、文件或者“管道”。
另外，FilterOutputStream也是decorator类的基类。它会为OutputStream安装属性和适用的接口。
下表列出了OutputStream类系的主要一些类：
| 类 | 功能 | 构造函数的参数 | 用法 |
| ByteArrayOutput-Stream | 在内存中创建一个缓冲区。数据送到流里就是写入这个缓冲区 | 缓冲区初始大小，可选 | 要想为数据制定目标，可以用FilterOutput Stream对其进行包装，并提供接口 |
| FilterOutput Stream | 将数据写入文件 | 一个表示文件名的字符串，也可以是File或FileDescriiptor对象 | 要想为数据制定目标，可以用FilterOutput Stream对其进行包装，并提供接口 |
| PipedOutputStream | 写入这个流的数据，最终都会成为与之相关联的PipeInput-Stream的数据源。否则就不称其为“管道”了 | PipedInputStream | 要想在多线程环境下为数据指定目标，可以用FilterOutputStream对其进行包装，并提供接口 |
| FilterOutputStream | 一个给decorator提供接口用的抽象类。而decorator作用是为OutputStream实现具体的功能 | 表6详细说明 | 表6详细说明 |
3、Reader类系和Writer类系
第一次看见Reader和Writer的时候，可能会觉得它们大概是用来取代InputStream和OutputStream的，但事实并非如此。
虽然Input Stream和Output Stream的某些功能已经淘汰（如果继续使用，编译会报错），但他们任然提供了很多有价值的，面向byte的I/O功能，而Reader和Writer则提供了Unicode兼容的，面向字符的I/O功能。Reader和Writer类系的类读写基于字符的数据，这种数据比字节级数据更为单一化、标准化，所以字符级输入类也能读取和解释标准的文本编辑器的数据。而字符级输出流写入的数据也能用于其他应用程序，如标准文本编辑器。这些类的应用也是相对的，大多数写数据的输出类，都有相应的读数据的输入类。
| 类名 | 功能描述 |
| Writer | 字符流的抽象类 |
| BufferedWriter | 经过字符缓冲将文本写道一个字符输出流中 |
| Print Writer | 打印格式化对象内容到文本输出流中。这个类的方法并不抛出I/O异常，但客户可以用checkError方法检查是否出错 |
| OutputStreamWriter | 从字符流到字节流的桥梁：它能将字符转换为字节，然后将字节写入流 |
| FileWriter | 能方便的写字符文件 |
| 类名 | 功能描述 |
| Reader | 读字符流的抽象类 |
| BufferReader | 从字符输入流中读文本，可在必要时缓冲字符 |
| LineNumberReader | 一个能记录行数的缓冲字符输入流 |
| InputStreamReader | 从字节流到字符流的桥梁：它能读字节并把它转换为字符 |
| FileReader | 能方便的读字符文件 |
4、输入流和输出流的过滤
前面提到对输入流和输出流可以过滤，过滤输入流FilterInputStream与过滤输出流FileOutputStream实现该功能。它们的主要作用是在输入/输出数据的同时能对传输数据做指定格式或类型的转换，也就是说可实现对二进制字节数据的编码转换。
| 类 | 功能 | 构造函数 | 用法 |
|---|---|---|---|
| DataInput-Stream | 与DataOutputStream配合使用，这样就能以一种“可携带的方式（portable-fashion）”从流里读取primitives数据（int、char等） | InputStream | 包含了一整套读取primitive数据的接口 |
| BufferedInput-Stream | 用这个类来解决“每次使用数据的时候都要进行物理读取”的问题。通过缓冲区来解决 | InputStream以及可选的缓冲区的容量 | 它本身并不提供接口，只是提供一个缓冲区。需要连到一个“有接口的对象” |
| LineNumberIn-put Stream | 跟踪输入流的行号，有getLine-Number（）和setLine Number（int）方法 | InputStream | 只是加一个行号，所以还要连接一个“有接口的对象” |
| PushbackInput-Stream | 有一个“弹压单字节”的缓冲区（has a one byte push-back buffer），这样就能把最后读到的那个字节再压回去了 | InputStream | 主要用于编译器的扫描程序。可能是为支持java的编译器而设计的。使用的机会并不多 |
| 类 | 功能 | 构造函数的参数 | 用法 |
|---|---|---|---|
| DataOutput-Stream |
与DataInputStream配合使用，这样就可以用一种“可携带的方式（portable fashion）”网流里写primitive数据 | Output Stream | 包括写入primitive数据的全套接口 |
| PrintStream | 负责生成带格式的输出（formatted-output）。DataOutput Stream负责数据的存储，而PrintStream负责数据的显示 | 一个OutputStream以及一个可选的Boolean值。这个boolean表示要不要清空换行符后面的缓冲区 | 应该是OutputStream对象的最终包覆层。用的机会很多 |
| BufferOutput-Stream | 用这个类解决“每次向流里写入数据，都要进行物理操作”的问题。用flush（）清空缓冲区 | OutputStream，以及一个可选的缓冲区大小 | 本身并不提供接口，只是加了一个缓冲区。需要连接一个有接口的对象 |