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基本概念
一、流式部分
二、非流式部分

基本概念

Java IO 即 Java 的输入/输出系统，其主要包含以下三个部分：

流式部分：IO 的主体部分。
非流式部分：主要包含一些辅助流式部分的类，如：File 类、SerializablePermission 类、RandomAccessFile 类和 FileDescriptor 等类。

Java IO 中重点掌握五个类（File、OutputStream、InputStream、Writer、Reader）和一个接口（Serializable）。

一、流式部分

Java 的 IO 流式实现输入/输出的基础，可以方便的实现数据的输入和输出操作。按照不同的分类方式，可以将流分为不同的类型：

输入流和输出流：根据流的方向来区分，此处的输入和输出都是以程序运行所在的内存的角度来划分的。输入流主要由 InputStream 和 Reader 作为基类；输出流主要由 OutputStream 和 Writer 作为基类。
字节流和字符流：根据操作的数据单元不同进行区分，字节流操作的数据单位是 8 位的字节，而字符流操作的数据单位是 16 位的字符。字节流主要由 InputStream 和 OutputStream 作为基类；字符流主要由 Reader 和 Writer 作为基类。
节点流和处理流：按照流的角色来划分。节点流直接跟特定的 IO 设备进行交互，程序直接连接到实际的数据源；处理流则用于对一个已存在的流进行连接或封装，通过封装后的流来实现数据的读写功能。

1、输入流基类：InputStream 类和 Reader 类

InputStream 类和 Reader 类是两个抽象基类，本身并不能创建实例来执行输出，但它们是所有输入流的模板。

InputStream 包含的方法如下：

int read()：从输入流中读取单个字节，返回所读取的字节数据（可直接转换为 int 类型）。
int read(byte[] b)：从输入流中最多读取 b.length 个字节的数据到字节数组 b 中，返回实际读取的字节数。
int read(byte[] b, int off, int len)：从输入流中最多读取 b.length 个字节的数据，并将其储存在字节数组 b 中，放入数组 b 中时，不从数组起点开始，而是从 off 位置开始，返回实际读取的字节数。

Reader 包含的方法如下：

int read()：从输入流中读取单个字符，返回所读取的字符数据（可直接转换为 int 类型）。
int read(char[] cbuf)：从输入流中最多读取 cbuf.length 个字符的数据到字符数组 cbuf 中，返回实际读取的字符数。
int read(char[] cbuf, int off, int len)：从输入流中最多读取 cbuf.length 个字符的数据，并将其储存在字符数组 cbuf 中，放入数组 cbuf 中时，不从数组起点开始，而是从 off 位置开始，返回实际读取的字符数。

InputStream 和 Reader 用于移动记录指针的方法如下：

void mark(int readAheadLimit)：在记录指针当前位置记录一个标记。
boolean markSupported()：判断此输入流是否支持 mark() 操作，即是否支持记录标记。
void reset()：将记录指针重新定位到上一次记录标记（mark）的位置。
long skip(long n)：将记录指针向前移动 n 个字节（字符）。

2、输出流基类：OutputStream 类和 Writer 类

OutputStream 类和 Writer 类也是两个抽象基类，本身并不能创建实例来执行输出，但它们是所有输出流的模板。

OutputStream 和 Writer 包含的共同方法如下：

void write(int c)：将指定的字节/字符输出到输出流中，其中 c 可以表示字节，也可以表示字符。
void write(byte[]/char[] buf)：将字节数组/字符数组中的数据输出到指定输出流中。
void write(byte[]/char[] buf, int off, int len)：将字节数组/字符数组中从 off 位置开始，长度为 len 的字节/字符输出到指定输出流中。

Writer 包含的额外方法如下：

void write(String str)：将 str 字符串里包含的字符输出到指定输出流中。
void write(String str, int off, int len)：将 str 字符串里从 off 位置开始，长度为 len 的字符输出到指定的输出流中。

OutputStream 包含的额外方法如下：

void flush() ：刷新输出流，强制缓冲区中的输出字节被写出。
void close() ：关闭输出流，释放和这个流相关的系统资源。

3、处理流

处理流是一种典型的装饰器模式，其功能体现在以下两个方面：

性能的提高：以增加缓冲的方式来提高读写效率。
操作的便捷：提供了一系列便捷的方法来一次读写大批量的内容。

在对输入流/输出流的抽象基类进行适用各种场景的封装之后，输入流/输出流的体系如下：

分类	字节输入流	字节输出流	字符输入流	字符输出流
抽象基类	InputStream	OutputStream	Reader	Writer
访问文件	FileInputStream	FileOutputStream	FileReader	FileWriter
访问数组	ByteArrayInputStream	ByteArrayOutputStream	CharArrayReader	CharArrayWriter
访问管道	PipedInputStream	PipedOutputStream	PipedReader	PipedWriter
访问字符串			StringReader	StringWriter
缓冲流	BufferedInputStream	BufferedOutputStream	BufferedReader	BufferedWriter
转换流			InputStreamReader	OutputStreamWriter
对象流	ObjectInputStream	ObjectOutputStream
抽象基类	FileInputStream	FileOutputStream	FileReader	FileWriter
打印流		PrintStream		PrintWriter
推回输入流	PushbackInputStream		PushbackReader
特殊流	DataInputStream	DataOutputStream

说明：粗体字标注的类代表节点流，斜体字标注的类代表抽象基类。

转换流

转换流用于将字节流转换成字符流，InputStreamReader 将字节输入流转换成字符输入流，OutputStreamWriter 将字节输出流转换成字符输出流。

推回输入流

推回输入流有 PushbackInputStream 和 PushbackReader。推回输入流有一个推回缓冲区，程序可以将制定数组中的内容推回到该缓冲区中，推回输入流读取数据时总是先从推回缓冲区读取，推回缓冲区的内容读取完毕之后才会从原输入流中继续读取。创建推回输入流时需要指定推回缓冲区的大小，默认的推回缓冲区的长度为 1。
PushbackInputStream 和 PushbackReader 都提供的三个方法如下：

void unread(byte[]/char[] buf)：将一个字节（字符）数组内容推回到推回缓冲区里。
void unread(byte[]/char[] b, int off, int len)：将一个字节（字符）数组从 off 开始，长度为 len 字节（字符）的内容推回到推回缓冲区里。
void unread(int b)：将一个字节（字符）推回缓冲区里。

二、非流式部分

1、File 类

用于在程序中操作文件和目录，File 能新建、删除、重命名文件和目录，但不能访问文件内容本身。如果需要访问文件内容本身，则需要使用输入/输出流。File 类可以使用文件路径字符串来创建 File 实例，该路径字符串可以是绝对路径，也可以是相对路径。File 类的常用方法如下：

访问文件名相关的方法：

String getName()：返回此 File 对象所表示的文件名或路径名（如果是路径，则返回最后一级子路径名）。
String getPath()：返回此 File 的路径名。
File getAbsoluteFile()：返回此 File 对象的绝对路径。
String getAbsolutePath()：返回此 File 对象所对应的绝对路径名。
String getParent()：返回此 File 对象所对应目录（最后一级子目录）的父目录名。
boolean renameTo(File newName)：重命名此 File 对象所对应的文件或目录，成功返回 true，失败返回 false。

文件检测相关的方法：

boolean exists()：判断该文件或者目录是否存在。
boolean canWrite()：判断该文件或者目录是否可写。
boolean canRead()：判断该文件或者目录是否可读。
boolean isFile()：判断该对象是否为文件。
boolean isDirector()：判断该对象是否为目录。
boolean isAbsolute()：判断该对象是否为绝对路径。

获取常规文件信息：

long lastModified()：返回文件的最后修改时间。
long length()：返回文件内容的长度。

文件操作相关的方法：

boolean createNewFile()：当此 File 对象所对应的文件不存在时，该方法将新建一个该 File 对象所指定的新文件，创建成功返回 true，否则返回 false。
boolean delete()：删除 File 对象所对应的文件或路径。
statice File createTempFile(String prefix, String suffix)：在默认的临时文件目录中创建一个临时的空文件，使用系统给定的前缀、系统生成的随机数和给定的后缀作为文件名。suffix 参数可为 null，此时将使用默认后缀“.tmp”。
statice File createTempFile(String prefix, String suffix, File director)：在 director 所指定的目录中创建一个临时的空文件，使用系统给定的前缀、系统生成的随机数和给定的后缀作为文件名。
void deleteOnExit()：注册一个删除钩子，指定当虚拟机退出时，删除 File 对象所对应的文件和目录。

目录操作相关的方法：

boolean mkdir()：创建一个 File 对象所对应的目录，成功返回 true，失败返回 false。调用该方法时 File 对象必须对应一个路径，而不是一个文件。
String[] list()：列出 File 对象的所有子文件名和路径名，返回 String 数组。
File[] listFiles()：列出 File 对象的所有子文件和路径，返回 File 数组。
static File[] listRoots()：列出系统的所有根路径。

2、RandomAccessFile 类

RandomAccessFile 是一个特殊的类，既不是输入流也不是输出流，它两者都可以做到。他是 Object 的直接子类。通常来说，一个流只有一个功能，要么读，要么写。但是 RandomAccessFile 既可以读文件，也可以写文件。而且 RandomAccessFile 支持对文件的“随机访问”，程序可以直接跳转到文件的任意地方来读写数据。
RandomAccessFile 中有以下两个方法来操作文件记录指针：

long getFilePointer()：返回文件指针的当前位置。
void seek(long pos)：将文件记录指针定位到 pos 位置。

RandomAccessFile 包含了类似于 InputStream 的三个 read() 方法，也包含了类似于 OutputStream 的三个 write() 方法。
RandomAccessFile 类有两个构造器：

RandomAccessFile(String str, mode m)：即文件名和打开方式。
RandomAccessFile(File file, mode m)：File 参数和打开方式。

mode 参数指定文件的打开方式，有以下四个值：

“r”：只读。
“rw”：可读可写。
“rws”：可读可写，实时更新，刷新文件的内容和文件的修改日期。
“rwd”：可读可写，实时更新，刷新文件的内容，但修改日期可能不会更改，直到文件关闭。

3、Serializable 接口

对象序列化是指将 Java 对象写入 IO 流中，使之可以保存在磁盘上，或者通过网络传输。通过反序列化可以从 IO 流中恢复该 Java 对象。
实现 Serializable 接口可以实现对象序列化，该接口中没有需要实现的方法，只是为了标注该对象是可被序列化的。

Java基础知识总结——IO