Java IO流整理及分析
IO流的概念
Java 中对文件的操作是以流的方式进行的。流是Java内存中的一组有序数据序列。Java将数据从源（文件、内存、键盘、网络）读入到内存中，形成了流，然后 将这些流还可以写到另外的目的地（文件、内存、控制台、网络），之所以称为流，是因为这个数据序列在不同时刻所操作的是源的不同部分。
IO流的分类
Java中的流，可以从不同的角度进行分类。
按照 数据流的方向 不同可以分为：输入流和输出流。
按照 处理数据单位 不同可以分为：字节流和字符流。
按照 实现功能 不同可以分为：节点流和处理流。
字节流： 一次读入或读出是 8位 二进制。
字符流： 一次读入或读出是 16位 二进制。
字节流和字符流的原理是相同的，只不过处理的单位不同而已。后缀是Stream是字节流，而后缀是Reader，Writer是字符流。
节点流： 直接与数据源相连，读入或读出。
直接使用节点流，读写不方便，为了更快的读写文件，才有了处理流。
处理流： 与节点流一块使用，在节点流的基础上，再套接一层，套接在节点流上的就是处理流。
Jdk提供的流继承了四大类：InputStream(字节输入流)，OutputStream（字节输出流），Reader（字符输入流），Writer（字符输出流）。
关于字节流和字符流的区别
实际上字节流在操作的时候本身是不会用到缓冲区的，是文件本身的直接操作的，但是字符流在操作的时候下后是会用到缓冲区的，是通过缓冲区来操作文件的。
大家可以试着将上面的字节流和字符流的程序的最后一行关闭文件的代码注释掉，然后运行程序看看。你就会发现使用字节流的话，文件中已经存在内容，但是使用字符流的时候，文件中还是没有内容的，这个时候就要刷新缓冲区。
使用字节流好还是字符流好呢？
答案是字节流。首先因为硬盘上的所有文件都是以字节的形式进行传输或者保存的，包括图片等内容。但是字符只是在内存中才会形成的，所以在开发中，字节流使用广泛。
IO框架结构
基于字节的 IO 操作接口
基于字节的 IO 操作接口输入和输出分别是：InputStream 和 OutputStream，InputStream 输入流的类继承层次如下图所示：
InputStream.jpg
输入流根据数据类型和操作方式又被划分成若干个子类，每个子类分别处理不同操作类型，OutputStream 输出流的类层次结构也是类似，如下图所示：
OutputStream.jpg
一个是操作数据的方式是可以组合使用的，如这样组合使用
OutputStream out = new BufferedOutputStream(new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("fileName"))；
流最终写到什么地方必须要指定，要么是写到磁盘要么是写到网络中，其实从上面的类图中我们发现，写网络实际上也是写文件，只不过写网络还有一步需要处理就是底层操作系统再将数据传送到其它地方而不是本地磁盘。
基于字符的 I/O 操作接口
不管是磁盘还是网络传输，最小的存储单元都是字节，而不是字符，所以 I/O 操作的都是字节而不是字符，但是为啥有操作字符的 I/O 接口呢？这是因为我们的程序中通常操作的数据都是以字符形式，为了操作方便当然要提供一个直接写字符的 I/O 接口，如此而已。
下图是写字符的 I/O 操作接口涉及到的类，Writer 类提供了一个抽象方法 write(char cbuf[], int off, int len) 由子类去实现。
Writer.jpg
读字符的操作接口也有类似的类结构，如下图所示：
Reader.jpg
读字符的操作接口中也是 int read(char cbuf[], int off, int len)，返回读到的 n 个字节数
字节与字符的转化接口
数据持久化或网络传输都是以字节进行的，所以必须要有字符到字节或字节到字符的转化。字符到字节需要转化，其中读的转化过程如下图所示：
图片.jpg
InputStreamReader 类是字节到字符的转化桥梁，InputStream 到 Reader 的过程要指定编码字符集，否则将采用操作系统默认字符集，很可能会出现乱码问题。StreamDecoder 正是完成字节到字符的解码的实现类。也就是当你用如下方式读取一个文件时：
try {
StringBuffer str = new StringBuffer();
char[] buf = new char[1024];
FileReader f = new FileReader("file");
while(f.read(buf)>0){
str.append(buf);
}
str.toString();
} catch (IOException e) {}
FileReader 类就是按照上面的工作方式读取文件的，FileReader 是继承了InputStreamReader 类，实际上是读取文件流，然后通过 StreamDecoder 解码成 char，只不过这里的解码字符集是默认字符集。
写入也是类似的过程如下图所示：
图片.jpg
通过 OutputStreamWriter 类完成，字符到字节的编码过程，由 StreamEncoder 完成编码过程 。
具体的IO实现类
对文件进行操作：FileInputStream（字节输入流），FileOutputStream（字节输出流），FileReader（字符输入流），FileWriter（字符输出流）
对管道进行操作：PipedInputStream（字节输入流）,PipedOutStream（字节输出流），PipedReader（字符输入流），PipedWriter（字符输出流）
PipedInputStream 的一个实例要和PipedOutputStream的一个实例共同使用，共同完成管道的读取写入操作。主要用于线程操作。
字节/字符数组ByteArrayInputStream，ByteArrayOutputStream，CharArrayReader，CharArrayWriter是在内存中开辟了一个字节或字符数组。
Buffered缓冲流BufferedInputStream，BufferedOutputStream，BufferedReader,BufferedWriter,是带缓冲区的处理流，缓冲区的作用的主要目的是：避免每次和硬盘打交道，提高数据访问的效率。
转化流 InputStreamReader/OutputStreamWriter，把字节转化成字符。
数据流 DataInputStream，DataOutputStream。
因 为平时若是我们输出一个8个字节的long类型或4个字节的float类型，那怎么办呢？可以一个字节一个字节输出，也可以把转换成字符串输出，但是这样 转换费时间，若是直接输出该多好啊，因此这个数据流就解决了我们输出数据类型的困难。数据流可以直接输出float类型或long类型，提高了数据读写的 效率。
打印流 printStream，printWriter，一般是打印到控制台，可以进行控制打印的地方。
对象流 ObjectInputStream，ObjectOutputStream，把封装的对象直接输出，而不是一个个在转换成字符串再输出。
序列化流 SequenceInputStream。
对象序列化 把对象直接转换成二进制，写入介质中。
使用对象流需要实现Serializable接口，否则会报错。而若用transient关键字修饰成员变量，不写入该成员变量，若是引用类型的成员变量为null，值类型的成员变量为0.
