网络编程-Java输入输出流

流是一个很形象的概念，当程序需要读取数据的时候，就会开启一个通向数据源的流，这个数据源可以是文件，内存，或是网络连接。类似的，当程序需要写入数据的时候，就会开启一个通向目的地的流。这时候你就可以想象数据好像在这其中“流”动一样，如下图：

通过数据流、序列化和文件系统提供系统输入和输出。

Java把这些不同来源和目标的数据都统一抽象为数据流。Java语言的输入输出功能是十分强大而灵活的，美中不足的是看上去输入输出的代码并不是很简洁，因为你往往需要包装许多不同的对象。

在Java类库中，IO部分的内容是很庞大的，因为它涉及的领域很广泛:标准输入输出，文件的操作，网络上的数据流，字符串流，对象流，zip文件流。

Java流的分类

按流向分:

1. 输入流: 程序可以从中读取数据的流。

2. 输出流: 程序能向其中写入数据的流。

按数据传输单位分:

1. 字节流: 以字节为单位传输数据的流

2. 字符流: 以字符为单位传输数据的流

按功能分:

1. 节点流: 用于直接操作目标设备的流

2. 过滤流: 是对一个已存在的流的链接和封装，通过对数据进行处理为程序提供功能强大、灵活的读写功能。

java.io常用类

Java中的流分为两种，一种是字节流，另一种是字符流。每种流包括输入和输出两种所以一共四个。分别由四个抽象类来表示：InputStream，OutputStream，Reader，Writer。Java中其他多种多样变化的流均是由它们派生出来的：

stream代表的是任何有能力产出数据的数据源，或是任何有能力接收数据的接收源。在Java的IO中，所有的stream（包括Inputstream和Out stream）都包括两种类型：

字节流表示以字节为单位从stream中读取或往stream中写入信息。即io包中的inputstream类和outputstream类的派生类。通常用来读取二进制数据，如图象和声音。

字符流以Unicode字符为导向的stream，表示以Unicode字符为单位从stream中读取或往stream中写入信息。即io包中的 Reader 类和 Writer 类的派生类。

当需要同时使用"基于byte的类"和"基于字符的类"时。需要使用他们的"适配器(adapter)"类。InputStreamReader 负责将 InputStream 转化成 Reader，而 OutputStreamWriter 则将 OutputStream 转化成 Writer。

JDK所提供的所有流类位于java.io包中，都分别继承自以下四种抽象流类：

1. InputStream：继承自InputStream的流都是用于向程序中输入数据的，且数据单位都是字节（8位）。

2. OutputSteam：继承自OutputStream的流都是程序用于向外输出数据的，且数据单位都是字节（8位）。

3. Reader：继承自Reader的流都是用于向程序中输入数据的，且数据单位都是字符（16位）。

4. Writer：继承自Writer的流都是程序用于向外输出数据的，且数据单位都是字符（16位）。

流的层次结构

向程序中输入数据为输入流，程序向外输出数据为输出流。结构图如下：

字节输入流

1. InputStream类：是所有字节输入流的父类，是一个抽象类;

2. StringBufferInputStream类：是一种基本的介质流，用于从StringBuffer(字符数组)中读取数据;

3. ByteArrayInputStream类：是一种基本的介质流，用于从Byte字节数组中度数数据;

4. FileInputStream类：最基本的文件输入流，用于从文件中读取数据;

5. PipeInputStream类：该类在流中引入管道的概念，用于从其他线程共用的管道中读取数据;

6. SequenceInputStream 类：将2个或者多个InputStream 对象转变为一个InputStream.

注意：ObjectInputStream、所有FilterInputStream的子类都是装饰流。

1. DataInputStream 类：一般和DataOutputStream配对使用,提供了大量的读取基本数据类型的方法。

2. BufferedInputStream 类：使用该对象阻止每次读取一个字节都会频繁操作IO。将字节读取一个缓存区，从缓存区读取。

3. LineNumberInputStream 类：跟踪输入流中的行号。可以调用getLineNumber( )和 setLineNumber(int)方法得到和设置行号。

4. PushbackInputStream 类：可以在读取最后一个byte 后将其放回到缓存中。

字节输出流

1. OutputStream类：是所有的输出字节流的父类，它是一个抽象类;

2. ByteArrayOutputStream类：是一种基本介质流，用于向Byte数组中写入数据;

3. FileOutputStream类：是一种基本介质流，用于向本地文件中写入数据;

4. PipedOutputStream类：用于向其他线程共用的管道中写入数据，任何写入此对象的信息都被放入对应PipedInputStream 对象的缓存中，从而完成线程的通信，实现了“管道”的概念;

注意：ObjectOutputStream和所有FilterOutputStream的子类都是装饰输出流

1. DataOutputStream类：通常与DataInputStream配合使用，提供了大量的写基本数据类型的方法;
2. PrintStream类：用于产生具有格式的输出信息(一般地在java程序中DataOutputStream用于数据的存储，即J2EE中持久层完成的功能，PrintStream完成显示的功能，类似于J2EE中表现层的功能);
3. BufferedOutputStream类：使用该类可以避免频繁地向IO写入数据，即先把数据写入到一个缓存区，再调用flush方法将数据一次性完成数据的写入并清空缓存。

字符输入流

1. Reader类：是所有的输入字符流的父类，为一个抽象类;
2. CharArrayReader类：是一种基本的介质类，用于从Char数组读取数据;
3. StringReader类：是一种基本的介质类，用于从String读取数据;
4. PipeReader类：用于向其他线程共用的管道中写入字符数据;
5. InputStreamReader类：是一个连接字节流和字符流的桥梁，它将字节流转变为字符流,它的子类FileReader其实就是一个实现此功能的具体类。;
6. BufferedReader类：是一个装饰器，它和其子类负责装饰其它Reader对象;
7. FilterReader类：是所有自定义具体装饰流的父类，其子类PushbackReader对Reader对象进行装饰，会增加一个行号;

字符输出流

1. Writer类：是所有输出字符流的父类，它是一个抽象类;

2. CharArrayWriter类：是一种基本的介质流，用于向Char数组以字符形式写入数据;

3. StringWriter类：是一种基本的介质流，用于向String(字符串)以字符形式写入数据;

4. PipedWriter类：用于向其他线程共用的管道中写入数据;

5. BufferedWriter类：是一个装饰器为Writer提供缓冲功能;

6. OutputStreamWriter类：是OutputStream到Writer转换的桥梁，它的子类FileWriter其实就是一个实现此功能的具体类。