一. IO流的API

1. API分類(lèi)

Java中關(guān)于IO流的API，總的來(lái)說(shuō)共有四大類(lèi)，分別如下：

• InputStream---字節(jié)輸入流；
• OutputStream---字節(jié)輸出流；
• Reader-----字符輸入流；
• Writer------字符輸出流。

在Java中，所有輸入流類(lèi)都是 InputStream(字節(jié)輸入流)和 Reader(字符輸入流)的子類(lèi)，其中InputStream類(lèi)是字節(jié)輸入流的抽象類(lèi)，Reader是字符輸入流的抽象類(lèi)；所有的輸出流類(lèi)都是OutputStream(字節(jié)輸出流)和 Writer(字符輸出流)的子類(lèi)，其中OutputStream類(lèi)是字節(jié)輸出流的抽象類(lèi)，Writer是字符輸出流的抽象類(lèi)。

1.1 字節(jié)流的抽象基類(lèi)

其中，字節(jié)流主要有兩個(gè)類(lèi)：InputStream和OutputStream，分別用于讀取和寫(xiě)入字節(jié)數(shù)據(jù)。所有的字節(jié)輸入流類(lèi)都是InputStream的子類(lèi)，所有的字節(jié)輸出流類(lèi)都是OutputStream的子類(lèi)，這兩個(gè)類(lèi)都是抽象類(lèi)，不能直接使用，需要使用其子類(lèi)進(jìn)行實(shí)例化。InputStream與OutputStream的關(guān)系如下圖所示：

InputStream和OutputStream的子類(lèi)包括：

• FileInputStream和FileOutputStream：用于文件的讀寫(xiě)操作；
• ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream：用于在內(nèi)存中讀寫(xiě)二進(jìn)制數(shù)據(jù)；
• PipedInputStream和PipedOutputStream：用于線程間的數(shù)據(jù)傳輸；
• FilterInputStream和FilterOutputStream：用于裝飾其他流，增加流的功能。

1.2 字符流的抽象基類(lèi)

Java提供了兩個(gè)字符流的抽象類(lèi)：Reader 和 Writer，所有的字符輸入流類(lèi)都是Reader的子類(lèi)，所有的字符輸出流類(lèi)都是Writer的子類(lèi)。它們是抽象類(lèi)，不能直接使用，我們需要使用它們的子類(lèi)來(lái)進(jìn)行具體的操作。

Reader和Writer的本質(zhì)其實(shí)也是一個(gè)能自動(dòng)編解碼的InputStream和OutputStream。Reader和Writer的數(shù)據(jù)源雖然是字節(jié)，但我們讀入寫(xiě)出的數(shù)據(jù)都是char類(lèi)型的字符，這是因?yàn)镽eader和Writer的內(nèi)部會(huì)把讀入寫(xiě)出的byte解碼編碼轉(zhuǎn)換成char。Reader與Writer類(lèi)關(guān)系如下圖所示：

其中的Reader類(lèi)用來(lái)讀取字符流的抽象類(lèi)，它提供了一些用來(lái)讀取字符的方法，我們可以使用它的子類(lèi)來(lái)進(jìn)行文件讀取、網(wǎng)絡(luò)讀取等操作。常用的Reader子類(lèi)如下：

• FileReader：用于讀取文件字符流。
• InputStreamReader：從字節(jié)流到字符流的橋梁，它可以將字節(jié)流轉(zhuǎn)換為字符流。
• CharArrayReader：可以從字符數(shù)組中讀取字符流。
• BufferedReader：可以從字符流中緩存讀取數(shù)據(jù)，提高效率。

而Writer類(lèi)是用來(lái)寫(xiě)入字符流的抽象類(lèi)，它提供了一些寫(xiě)入字符的方法，我們可以使用它的子類(lèi)來(lái)進(jìn)行文件寫(xiě)入、網(wǎng)絡(luò)寫(xiě)入等操作。常用的 Writer 子類(lèi)：

• FileWriter：用于寫(xiě)入文件字符流。
• OutputStreamWriter：從字符流到字節(jié)流的橋梁，它可以將字符流轉(zhuǎn)換為字節(jié)流。
• CharArrayWriter：可以將字符流寫(xiě)入到字符數(shù)組中。
• BufferedWriter：可以緩存寫(xiě)入字符流，提高效率。

1.3 小結(jié)

對(duì)字節(jié)流和字符流的關(guān)系，我們可以用下圖概括展示：

Java中凡是由這四個(gè)基類(lèi)派生出來(lái)的子類(lèi)名稱(chēng)，都會(huì)以其父類(lèi)名稱(chēng)作為子類(lèi)名稱(chēng)的后綴，如InputStream的子類(lèi)FileInputStream，Reader的子類(lèi)FileReader。

接下來(lái)再分別把這4個(gè)基類(lèi)里的核心子類(lèi)及其API方法介紹一下。

2. InputStream字節(jié)輸入流

2.1 InputStream的常見(jiàn)子類(lèi)

以下是InputStream的常見(jiàn)子類(lèi)，包括節(jié)點(diǎn)流和處理流兩種類(lèi)型。

2.2 InputStream的常用方法

以下是InputStream類(lèi)中的常用API方法。

int available() 從下一次調(diào)用此輸入流的方法返回可從該輸入流讀取（或跳過(guò)）的字節(jié)數(shù)，而不會(huì)阻塞。
void close() 關(guān)閉此輸入流并釋放與流相關(guān)聯(lián)的任何系統(tǒng)資源。 
void mark(int readlimit) 標(biāo)記此輸入流中的當(dāng)前位置。 
boolean markSupported() 測(cè)試此輸入流是否支持 mark和 reset方法。 
abstract int read() 從輸入流讀取數(shù)據(jù)的下一個(gè)字節(jié)。 
int read(byte[] b) 從輸入流中讀取一些字節(jié)數(shù)，并將它們存儲(chǔ)到緩沖器陣列 b。 
int read(byte[] b, int off, int len) 從輸入流讀取最多 len個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)到字節(jié)數(shù)組。
byte[] readAllBytes() 從輸入流讀取所有剩余字節(jié)。 
int readNBytes(byte[] b, int off, int len) 將所請(qǐng)求的字節(jié)數(shù)從輸入流讀入給定的字節(jié)數(shù)組。 
void reset() 將此流重新定位到最后在此輸入流上調(diào)用 mark方法時(shí)的位置。 
long skip(long n) 跳過(guò)并丟棄來(lái)自此輸入流的 n字節(jié)的數(shù)據(jù)。 
long transferTo(OutputStream out) 從該輸入流中讀取所有字節(jié)，并按讀取的順序?qū)⒆止?jié)寫(xiě)入給定的輸出流。

3. OutputStream字節(jié)輸出流

3.1 OutputStream的常見(jiàn)子類(lèi)

以下是OutputStream的常見(jiàn)子類(lèi)，包括節(jié)點(diǎn)流和處理流兩種類(lèi)型。

3.2 OutputStream的常用方法

以下是OutputStream中的常用方法。

void close() 關(guān)閉此輸出流并釋放與此流相關(guān)聯(lián)的任何系統(tǒng)資源。 
void flush() 刷新此輸出流并強(qiáng)制任何緩沖的輸出字節(jié)被寫(xiě)出。 
void write(byte[] b) 將 b.length字節(jié)從指定的字節(jié)數(shù)組寫(xiě)入此輸出流。 
void write(byte[] b, int off, int len) 從指定的字節(jié)數(shù)組寫(xiě)入 len字節(jié)，從偏移量 off開(kāi)始輸出到此輸出流。 
abstract void write(int b) 將指定的字節(jié)寫(xiě)入此輸出流。 

4. Reader字符輸入流

4.1 Reader的常見(jiàn)子類(lèi)

以下是Reader的常見(jiàn)子類(lèi)，包括節(jié)點(diǎn)流和處理流兩種類(lèi)型。

4.2 Reader的常用方法

以下是Reader類(lèi)中的常用方法。

abstract void close() 關(guān)閉流并釋放與之相關(guān)聯(lián)的任何系統(tǒng)資源。 
void mark(int readAheadLimit) 標(biāo)記流中的當(dāng)前位置。 
boolean markSupported() 告訴這個(gè)流是否支持mark（）操作。 
int read() 讀一個(gè)字符 
int read(char[] cbuf) 將字符讀入數(shù)組。
abstract int read(char[] cbuf, int off, int len) 將字符讀入數(shù)組的一部分。 
int read(CharBuffer target) 嘗試將字符讀入指定的字符緩沖區(qū)。
boolean ready() 告訴這個(gè)流是否準(zhǔn)備好被讀取。 
void reset() 重置流。 
long skip(long n) 跳過(guò)字符 

5. Writer字符輸出流

5.1 Writer的常見(jiàn)子類(lèi)

以下是Writer的常見(jiàn)子類(lèi)，包括節(jié)點(diǎn)流和處理流兩種類(lèi)型。

5.2 Writer的常見(jiàn)方法

以下是Writer類(lèi)中的常用方法。

Writer append(char c) 將指定的字符附加到此writer
Writer append(CharSequence csq) 將指定的字符序列附加到此writer
Writer append(CharSequence csq, int start, int end) 將指定字符序列的子序列附加到此writer
abstract void close() 關(guān)閉流，先刷新
abstract void flush() 刷新流 
void write(char[] cbuf) 寫(xiě)入一個(gè)字符數(shù)組。 
abstract void write(char[] cbuf, int off, int len) 寫(xiě)入字符數(shù)組的一部分 
void write(int c) 寫(xiě)一個(gè)字符 
void write(String str) 寫(xiě)一個(gè)字符串 
void write(String str, int off, int len) 寫(xiě)一個(gè)字符串的一部分

6. IO流梳理總結(jié)

6.1 API完整類(lèi)關(guān)系

最后，為了讓大家對(duì)IO流有一個(gè)完整清晰地認(rèn)知，針對(duì)以上這些java.io包中的API類(lèi)關(guān)系，給大家繪制了下圖：

6.2 API歸納

從上圖中，我們可以看到，Java中有各種各樣的IO流API類(lèi)，如果我們對(duì)這些API再細(xì)分一下，又可以歸納如下。

文件操作流：

• FileInputStream：字節(jié)輸入流；
• FileOutputStream：字節(jié)輸出流；
• FileReader：字符輸入流；
• FileWriter：字符輸出流

管道操作流：

• PipedInputStream：管道字節(jié)輸入流；
• PipedOutStream：管道字節(jié)輸出流；
• PipedReader：管道字符輸入流；
• PipedWriter：管道字符輸出流

注意： PipedInputStream的實(shí)例要和PipedOutputStream的實(shí)例共同使用，共同完成管道的讀取寫(xiě)入操作，主要用于線程操作。

字節(jié)/字符數(shù)組操作流：

• ByteArrayInputStream：字節(jié)數(shù)組輸入流；
• ByteArrayOutputStream：字節(jié)數(shù)組輸出流；
• CharArrayReader：字符數(shù)組輸入流；
• CharArrayWriter：字符數(shù)組輸出流

Buffered緩沖流：

• BufferedInputStream：字節(jié)緩沖區(qū)輸入流；
• BufferedOutputStream：字節(jié)緩沖區(qū)輸出流；
• BufferedReader：字符緩沖區(qū)輸入流；
• BufferedWriter：字符緩沖區(qū)輸出流

注意： 這是帶緩沖區(qū)的處理流，緩沖流的底層從具體設(shè)備上獲取數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到緩沖區(qū)的數(shù)組內(nèi)。通過(guò)緩沖區(qū)的read()方法從緩沖區(qū)獲取具體的字符數(shù)據(jù)，這樣就避免了每次都和硬盤(pán)打交道，提高了數(shù)據(jù)訪問(wèn)效率。

轉(zhuǎn)化流：

• InputStreamReader：字符節(jié)點(diǎn)輸入流
• OutputStreamWriter：字符節(jié)點(diǎn)輸出流

注意： 轉(zhuǎn)換流，從字面意思可以看出它是字節(jié)流與字符流之間的橋梁，可以將字節(jié)轉(zhuǎn)為字符，或者將字符轉(zhuǎn)為字節(jié)。

數(shù)據(jù)流：

• DataInputStream：
• DataOutputStream：

注意： 數(shù)據(jù)流可以解決我們輸出數(shù)據(jù)類(lèi)型的困難，數(shù)據(jù)流可以直接輸出float類(lèi)型或long類(lèi)型，提高了數(shù)據(jù)讀寫(xiě)的效率。

打印流：

• PrintStream
• PrintWriter

注意： 一般是打印到控制臺(tái)，可以進(jìn)行控制打印的地方。

對(duì)象流：

• ObjectInputStream
• ObjectOutputStream

注意： ObjectOutputStream可以將Java對(duì)象的原始數(shù)據(jù)類(lèi)型寫(xiě)出到文件，實(shí)現(xiàn)對(duì)象的持久存儲(chǔ)；ObjectInputStream反序列化流，將之前使用ObjectOutputStream序列化的原始數(shù)據(jù)恢復(fù)為對(duì)象。

序列化流：

• SequenceInputStream

對(duì)于以上這些API類(lèi)，大家先不用去記憶，只需要先有一個(gè)整體的印象即可。后面我們會(huì)在具體的案例中學(xué)習(xí)這些API，以后這些API用多了，自然就記住了。

二. 結(jié)語(yǔ)

至此，就把IO流相關(guān)的API類(lèi)及其方法告訴大家了，你能記住嗎？今天的重點(diǎn)如下：

• IO流有不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，包括輸入流和輸出流、字節(jié)流和字符流、節(jié)點(diǎn)流和處理流；
• 字節(jié)流主要有兩個(gè)類(lèi)：InputStream和OutputStream；
• 字節(jié)流：二進(jìn)制數(shù)據(jù)以byte為最小單位在InputStream/OutputStream中單向流動(dòng)；
• 字符流：字符數(shù)據(jù)以char為最小單位在Reader/Writer中單向流動(dòng)；
• Java提供了兩個(gè)字符流的抽象類(lèi)：Reader 和 Writer，所有的字符輸入流類(lèi)都是Reader的子類(lèi)，所有的字符輸出流類(lèi)都是Writer的子類(lèi)；
• Reader和Writer的本質(zhì)其實(shí)也是一個(gè)能自動(dòng)編解碼的InputStream和OutputStream。

以上就是學(xué)習(xí)Java之IO流中有哪些復(fù)雜的API的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java IO流中API的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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