21 Java学习之字节流（InputStream和OutPutStream)

一.流的分类

1、从功能上：输入流、输出流

2、从结构上：字节流、字符流

3、从来源上：节点流、过滤流

　　其中InputStream/OutputStream是为字节流而设计的，Reader/Writer是为字符流而设计的。处理字节或者二进制对象使用字节流，处理字符或者字符串使用字符流。

在最底层，所有的输入/输出都是字节形式的，基于字符的流只在处理字符的时候提供方便有效的方法。

　　节点流是从特定的地方读写的流，例如磁盘或者内存空间，也就是这种流是直接对接目标的。

　　过滤流是使用节点流作为输入输出的，就是在节点流的基础上进行包装，新增一些特定的功能。

二. 什么是输入流和输出流？

输入和输出流的概念其实都是针对内存（note:或者直接理解为我们的程序）说的。比如：我们常用来打印到控制台的命令System.out.println()它就是out，对于内存来说，把字符串打印到屏幕上就是从内存流向了屏幕的控制台；而等待用户输入命令确实System.in就是从键盘将字符输入到内存中。

因此：从内存出：out (输出流）进入到内存：in（输入流）

note：因为从内存到屏幕，就是写文件的流向；从硬盘到内存就是读文件的流向。

如果时网络访问中，我们请求访问网页就是in，因为我们访问页面的时候时需要抓取该页面的一个html文件，因此是从网络到内存的流向；倘若有一个登陆页面，那么就是从内存到服务器了，因为需要从内存写数据到登陆界面，即out.

三. InputStream

其中有底色标注的为节点流，无底色标注的为过滤流，其中FilterInputStream在JDK中的定义为：包含其他一些输入流，它将这些流用作其基本数据源，可以直接传输数据或提供一些额外的功能，这个类本身并不经常被我们使用，常用的是它的子类。(note:上面InputStream的实现类没有例完，只是常用的）

定义了字节输入模式的抽象类，该类提供了三个重载的read方法：

我们可以看到，三个read方法中，其中有一个是抽象的。那在这里思考这样一个问题：为什么只有第一个是抽象的，其他两个是具体的？

因为后面两个方法内部最终会去调用第一个方法，所以在InputStream派生类中只需要重写第一个方法就可以了。在这里可以看到第一个read方法是与具体的I/O设备相关的，需要子类去实现。

1. 常用的字节输入流

InputStream
FileInputStream
BufferedInputStream (BufferedInputStream不是InputStream的直接实现子类，是FilterInputStream的子类)

它们的区别与用途：

（1）InputStream:是抽象基类。其中定义了几个特别常用的方法，比如read和close方法。

（2）FileInputStream:主要用来操作文件的输入流。

（3）BufferedInputStream:一般读取是从硬盘里面读取数据；而带有缓冲区之后，BufferedInputStream是提前将数据封装到了内存中，因此内存中操作数据会更快，从而拥有比非缓冲区更高的效率。

2. 对写数据的逻辑顺序

（1）open a stream

（2）while more information

（3）read/wirte information

（4）close the stream

3. FileInputStream用法

 1 package com.test.a;
 2 
 3 import java.io.FileInputStream;
 4 import java.io.IOException;
 5 import java.io.InputStream;
 6 
 7 public class Test {
 8     public static void main(String args[]) throws IOException {
 9         InputStream is = new FileInputStream("C:\\Users\\hermioner\\Desktop\\test.txt");
10         int length = 0;
11         byte[] buffer = new byte[20];
12         StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
13         while (-1 != (length = is.read(buffer, 0, 20))) {//一个中文字符占两个字节
14             stringBuffer.append(new String(buffer, 0, length, "GBK"));// WINDOWS中用ANSI代表,
15             System.out.println(stringBuffer);
16         }
17         System.out.println(stringBuffer);
18         is.close();
19 
20     }
21 }
22 
23 
24 /**
25  * 1.创建一个文件输入流 is
26  * 2.创建一个字节数组，用它来存放每次读取到内存中的内容，最多读取20个字节
27  * 3.必须要加入GBK，否则会乱码。
28  * 4.读完以后就关闭流is
29  * 
30  * */

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1 输出：
2 
3 
4 少年强则国强，国强少
5 少年强则国强，国强少年则更强
6 少年强则国强，国强少年则更强

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test.txt文件中的内容是：

少年强则国强，国强少年则更强（note:以ANSI格式保存的）

4.BufferedInputStream用法

 1 package com.test.a;
 2 
 3 import java.io.BufferedInputStream;
 4 import java.io.FileInputStream;
 5 import java.io.IOException;
 6 
 7 public class Test {
 8     public static void main(String args[]) throws IOException {
 9         FileInputStream fileInputStream=new FileInputStream("C:\\Users\\hermioner\\Desktop\\test.txt");
10         BufferedInputStream bufferedInputStream=new BufferedInputStream(fileInputStream);
11         byte buffer[]=new byte[20];
12         int len=0;
13         while((len=bufferedInputStream.read(buffer))!=-1) {
14             System.out.println(new String(buffer,0,len,"GBK"));
15         }
16         
17         bufferedInputStream.close();
18         fileInputStream.close();
19 
20     }
21 }
22 
23 
24 少年强则国强，国强少
25 年则更强

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5. 为什么需要BufferedInputStream?

BufferedInputStream和BufferedOutputStream这两个类分别是FilterInputStream和FilterOutputStream的子类，作为装饰器子类，使用它们可以防止每次读取/发送数据时进行实际的写操作，代表着使用缓冲区。

我们有必要知道不带缓冲的操作，每读一个字节就要写入一个字节，由于涉及磁盘的IO操作相比内存的操作要慢很多，所以不带缓冲的流效率很低。带缓冲的流，可以一次读很多字节，但不向磁盘中写入，只是先放到内存里。等凑够了缓冲区大小的时候一次性写入磁盘，这种方式可以减少磁盘操作次数，速度就会提高很多！

同时正因为它们实现了缓冲功能，所以要注意在使用BufferedOutputStream写完数据后，要调用flush()方法或close()方法，强行将缓冲区中的数据写出。否则可能无法写出数据。与之相似还BufferedReader和BufferedWriter两个类。

BufferedInputStream和BufferedOutputStream类就是实现了缓冲功能的输入流/输出流。使用带缓冲的输入输出流，效率更高，速度更快。

四. OutPutStream

1. 常用的字节输出流

OutputStream
FileoutputStream
BufferedOutputStream (BufferedOutputStream 不是OutputStream的直接实现子类，是FilterOutputStream的子类)

它们的区别与用途：

（1）OutputStream: 字节输出流的基类。在这个类中常用的方法有wirte、close和flush(即刷新输出流，把数据马上写到输出流中）

（2）FileOutputStream:用于写文件的输出流

（3）BufferedOutputStream:同BufferedInputStream，可以提高效率。

2. FileOutputStream的用法

 1 package com.test.a;
 2 
 3 import java.io.FileOutputStream;
 4 import java.io.IOException;
 5 
 6 public class Test {
 7     public static void main(String args[]) throws IOException {
 8         FileOutputStream fileOutputStream=new FileOutputStream("C:\\Users\\hermioner\\Desktop\\test.txt",true);
 9         String string="为了中国梦，为了民族的伟大复兴，为了老百姓的幸福";
10         byte b[]=string.getBytes();
11         fileOutputStream.write(b);
12         fileOutputStream.close();
13     }
14 }
15 
16 
17 
18 //note:上面的true代表在原来路径下文本末尾追加字段，如果不写或者false则表示在文件的开头写，即完成了覆盖。如果上面给定的路径不存在，则会新创建。

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3.BufferedOutputStream的用法

 1 public class Test {
 2     public static void main(String args[]) throws IOException {
 3         FileOutputStream fileOutputStream=new FileOutputStream("C:\\Users\\hermioer\\Desktop\\test.txt");
 4         BufferedOutputStream bufferedOutputStream=new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
 5         String string="为了中国梦，为了民族的伟大复兴，为了老百姓的幸福";
 6         byte b[]=string.getBytes();
 7         bufferedOutputStream.write(b);
 8         bufferedOutputStream.close();//BufferedOoutputStream中实际上没有close，调用的是父类的close。并且close方法中还调用了flush方法
 9     }
10 }

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参考文献：

https://www.cnblogs.com/dongguacai/p/5658388.html

https://www.cnblogs.com/progor/p/9357676.html

https://blog.csdn.net/zhaoyanjun6/article/details/54894451