文章目录
1. 什么是IO流2. IO流原理3. IO流分类3.1 按数据类型分类3.2 按流的方向分类
4. IO流的使用场景5. 常用的IO流类5.1 字节流类5.2 字符流类5.3 输入输出流类5.4 字符输出流类
1. 什么是IO流
Java对数据的操作是通过流的方式，IO是java中实现输入输出的基础，它可以很方便的完成数据的输入输出操作，Java把不同的输入输出抽象为流，通过流的方式允许Java程序使用相同的方式来访问不同的输入、输出。
IO又分为流IO（java.io）和块IO(java.nio)，Java.io是大多数面向数据流的输入/输出类的主要软件包。此外，Java也对块传输提供支持，在核心库 java.nio中采用的便是块IO。流IO的好处是简单易用，缺点是效率较低。块IO效率很高，但编程比较复杂。
2. IO流原理
IO流是基于流的概念，它将数据的输入和输出看作是一个连续的流。数据从一个地方流向另一个地方，流的方向可以是输入（读取数据）或输出（写入数据）。Java中的IO流分为字节流和字符流两种类型，分别用于处理字节数据和字符数据。
IO流的原理是通过流的管道将数据从源头传输到目标地。源头可以是文件、网络连接、内存等，而目标地可以是文件、数据库、网络等。IO流提供了一组丰富的类和方法来实现不同类型的输入和输出操作。
3. IO流分类
Java中的IO流可以按照数据的类型和流的方向进行分类。
3.1 按数据类型分类
字节流（Byte Stream）：以字节为单位读写数据，适用于处理二进制数据，如图像、音频、视频等。常见的字节流类有InputStream和OutputStream。字符流（Character Stream）：以字符为单位读写数据，适用于处理文本数据。字符流会自动进行字符编码和解码，可以处理多国语言字符。常见的字符流类有Reader和Writer。
3.2 按流的方向分类
输入流（Input Stream）：用于读取数据。输入流从数据源读取数据，如文件、网络连接等。常见的输入流类有FileInputStream、ByteArrayInputStream、SocketInputStream等。输出流（Output Stream）：用于写入数据。输出流将数据写入到目标地，如文件、数据库、网络等。常见的输出流类有FileOutputStream、ByteArrayOutputStream、SocketOutputStream等。
4. IO流的使用场景
IO流主要用于处理输入和输出操作，适用于以下场景：
读写文件：IO流可以方便地读取和写入文件中的数据，从而实现文件的读写操作，例如读取配置文件、处理日志文件、读取用户上传的文件等。网络通信：IO流可以用于处理网络通信中的数据输入和输出，例如通过Socket进行网络通信时，可以使用IO流来传输数据。数据库操作：IO流可以将数据从程序中传输到数据库中，或者从数据库中读取数据到程序中，从而实现数据库的读写操作。内存操作：IO流也可以用于处理内存中的数据输入和输出，例如通过ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream可以在内存中读写数据。用户交互：IO流可以用于处理用户输入和输出，例如从控制台读取用户输入的数据，或者向控制台输出提示信息和结果。
5. 常用的IO流类
Java提供了许多IO流类来满足不同的需求，下面介绍一些常用的IO流类：
5.1 字节流类
InputStream：用于从输入源读取字节数据的抽象类。FileInputStream：从文件中读取字节数据的类。ByteArrayInputStream：从字节数组中读取字节数据的类。BufferedInputStream：提供缓冲功能的字节输入流类。DataInputStream：读取基本数据类型的字节输入流类。
import java.io.*;
public class ByteStreamExample {
public static void main(String[] args) {
try {
// 创建一个文件输入流
FileInputStream fis = new FileInputStream("example.txt");
// 创建一个缓冲输入流，提高读取效率
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
// 创建一个字节数组输出流
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
// 读取文件内容到字节数组输出流中
int data;
while ((data = bis.read()) != -1) {
bos.write(data);
}
// 将字节数组输出流中的内容转换为字节数组
byte[] byteArray = bos.toByteArray();
// 打印输出字节数组内容
System.out.println(new String(byteArray));
// 关闭流
bis.close();
bos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
5.2 字符流类
Reader：用于从输入源读取字符数据的抽象类。FileReader：从文件中读取字符数据的类。BufferedReader：提供缓冲功能的字符输入流类。InputStreamReader：将字节流转换为字符流的类。
import java.io.*;
public class CharacterStreamExample {
public static void main(String[] args) {
try {
// 创建一个文件输入流，用于读取文件中的字符数据
FileInputStream fis = new FileInputStream("example.txt");
// 将字节流转换为字符流，用于读取字符数据
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis);
// 创建一个缓冲字符输入流，提高读取效率
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
// 读取文件内容并打印输出
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
// 关闭流
br.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
5.3 输入输出流类
OutputStream：用于向输出目标写入字节数据的抽象类。FileOutputStream：将字节数据写入文件的类。ByteArrayOutputStream：将字节数据写入字节数组的类。BufferedOutputStream：提供缓冲功能的字节输出流类。DataOutputStream：将基本数据类型写入输出流的类。
import java.io.*;
public class OutputStreamExample {
public static void main(String[] args) {
try {
// 创建一个文件输出流，用于向文件中写入字节数据
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("example.txt");
// 创建一个缓冲字节输出流，提高写入效率
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
// 创建一个字节数组输出流，用于将数据写入字节数组中
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
// 创建一个数据输出流，用于将基本数据类型写入输出流中
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(baos);
// 写入数据到输出流中
dos.writeInt(123);
dos.writeDouble(3.14);
dos.writeUTF("Hello, world!");
// 将数据写入文件
bos.write(baos.toByteArray());
// 关闭流
dos.close();
bos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
5.4 字符输出流类
Writer：用于向输出目标写入字符数据的抽象类。FileWriter：将字符数据写入文件的类。BufferedWriter：提供缓冲功能的字符输出流类。OutputStreamWriter：将字节流转换为字符流的类。
import java.io.*;
public class WriterExample {
public static void main(String[] args) {
try {
// 创建一个文件输出流，用于向文件中写入字符数据
FileWriter fw = new FileWriter("example.txt");
// 创建一个缓冲字符输出流，提高写入效率
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
// 创建一个字符数组输出流，用于将字符数据写入字符数组中
CharArrayWriter caw = new CharArrayWriter();
// 创建一个字符输出流，用于将字符数据写入输出流中
PrintWriter pw = new PrintWriter(caw);
// 写入数据到输出流中
pw.println("Hello, world!");
pw.println("This is a test.");
// 将数据写入文件
bw.write(caw.toCharArray());
// 关闭流
pw.close();
bw.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}