浅谈Java的输入输出流(Java输入输出流详解：入门到进阶指南)

一、Java输入输出流概述

Java的输入输出流（Input/Output Streams）是Java I/O（Input/Output）库的核心部分，用于处理数据的读取和写入。Java提供了丰盈的输入输出流类，以拥护不同类型的数据处理需求。流（Stream）是一个抽象的概念，代表了一系列有序的数据元素，这些数据元素可以是字节、字符等。

二、Java输入输出流分类

Java输入输出流核心分为以下四类：

• 字节流（Byte Streams）
• 字符流（Character Streams）
• 文件流（File Streams）
• 对象流（Object Streams）

三、字节流

字节流是处理字节数据的流，核心用于处理二进制数据。Java提供了以下两个抽象类作为字节流的基类：

• InputStream：输入字节流的抽象类，提供了读取字节数据的方法。
• OutputStream：输出字节流的抽象类，提供了写入字节数据的方法。

3.1 InputStream类

InputStream类有以下常用方法：

int read(); // 读取一个字节的数据，返回读取的字节值，如果到达流的末尾，则返回-1
int read(byte[] b); // 读取b.length个字节的数据到数组b中，返回实际读取的字节数
int read(byte[] b, int off, int len); // 从数组b的off位置起初读取len个字节的数据，返回实际读取的字节数
long skip(long n); // 跳过n个字节，返回实际跳过的字节数
int available(); // 返回此输入流中可读取的字节数
void close(); // 关闭此输入流并释放与其相关的资源

3.2 OutputStream类

OutputStream类有以下常用方法：

void write(int b); // 将一个字节写入输出流
void write(byte[] b); // 将数组b中的所有字节写入输出流
void write(byte[] b, int off, int len); // 将数组b中从off位置起初的len个字节写入输出流
void flush(); // 清空输出流，并强制将所有缓冲的输出字节写入输出流
void close(); // 关闭输出流并释放与其相关的资源

四、字符流

字符流是处理字符数据的流，核心用于处理文本数据。Java提供了以下两个抽象类作为字符流的基类：

• Reader：输入字符流的抽象类，提供了读取字符数据的方法。
• Writer：输出字符流的抽象类，提供了写入字符数据的方法。

4.1 Reader类

Reader类有以下常用方法：

int read(); // 读取一个字符的数据，返回读取的字符值，如果到达流的末尾，则返回-1
int read(char[] cbuf); // 读取cbuf.length个字符的数据到数组cbuf中，返回实际读取的字符数
int read(char[] cbuf, int off, int len); // 从数组cbuf的off位置起初读取len个字符的数据，返回实际读取的字符数
void close(); // 关闭此输入流并释放与其相关的资源

4.2 Writer类

Writer类有以下常用方法：

void write(int c); // 将一个字符写入输出流
void write(char[] cbuf); // 将数组cbuf中的所有字符写入输出流
void write(char[] cbuf, int off, int len); // 将数组cbuf中从off位置起初的len个字符写入输出流
void write(String str); // 将字符串str中的字符写入输出流
void write(String str, int off, int len); // 将字符串str中从off位置起初的len个字符写入输出流
void flush(); // 清空输出流，并强制将所有缓冲的输出字符写入输出流
void close(); // 关闭输出流并释放与其相关的资源

五、文件流

文件流是用于处理文件输入输出的流，Java提供了以下两个类：

• FileInputStream：文件输入流，用于从文件中读取字节。
• FileOutputStream：文件输出流，用于向文件写入字节。

5.1 FileInputStream类

FileInputStream类是InputStream的子类，以下是一个简洁的使用示例：

FileInputStream fis = new FileInputStream("example.txt");
int b;
while ((b = fis.read()) != -1) {
    System.out.print((char) b);
}
fis.close();

5.2 FileOutputStream类

FileOutputStream类是OutputStream的子类，以下是一个简洁的使用示例：

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("example.txt");
fos.write('A');
fos.write('B');
fos.write('C');
fos.close();

六、对象流

对象流是用于处理对象序列化和反序列化的流，Java提供了以下两个类：

• ObjectInputStream：对象输入流，用于从流中读取对象。
• ObjectOutputStream：对象输出流，用于向流中写入对象。

6.1 ObjectInputStream类

ObjectInputStream类是InputStream的子类，以下是一个简洁的使用示例：

ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("example.ser"));
Object obj = ois.readObject();
ois.close();

6.2 ObjectOutputStream类

ObjectOutputStream类是OutputStream的子类，以下是一个简洁的使用示例：

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("example.ser"));
oos.writeObject(new MyClass());
oos.close();

七、进阶：过滤器流和管道流

过滤器流（Filter Streams）和管道流（Pipe Streams）是Java I/O库中的高级特性，它们提供了一些额外的功能，如数据缓冲、数据转换等。

7.1 过滤器流

过滤器流是包装其他流的流，它们可以提供数据处理的附加功能。以下是一些常用的过滤器流：

• BufferedInputStream：为输入字节流提供缓冲功能。
• BufferedOutputStream：为输出字节流提供缓冲功能。
• BufferedReader：为输入字符流提供缓冲功能。
• BufferedWriter：为输出字符流提供缓冲功能。

7.2 管道流

管道流用于连接两个线程之间的数据传输。以下是一些常用的管道流：

• PipedInputStream：管道输入流，用于读取管道中的数据。
• PipedOutputStream：管道输出流，用于向管道写入数据。

八、总结

Java的输入输出流是Java I/O库的核心部分，提供了丰盈的流类以拥护不同类型的数据处理需求。通过懂得字节流、字符流、文件流和对象流的概念和用法，可以更好地处理Java程序中的数据读写。此外，过滤器流和管道流等高级特性可以进一步扩展Java I/O的功能，减成本时间程序的效能和灵活性。

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