什麼是IO流？

大家好，我是IT修真院北京分院第27期的JAVA學員，一枚正直純潔善良的java程式員。

今天給大家分享一下，修真院官網Java任務10，深度思考中的知識點———什麼是IO流？

1.背景介紹

什麼是流

流就是一系列的資料

當不同的媒體之間有資料互動的時候，JAVA就使用流來實作。 資料源可以是檔案，還可以是資料庫，網絡甚至是其他的程式。 比如讀取檔案的資料到程式中，站在程式的角度來看，就叫做輸入流。 輸入流： InputStream 輸出流：OutputStream

檔案輸入流

如下代碼，就建立了一個檔案輸入流，這個流可以用來把資料從硬碟的檔案，讀取到JVM(記憶體)。 目前代碼隻是建立了流，還沒有開始讀取。

package stream;
                        
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
                        
public class TestStream {
   public static void main(String[] args) {
     try {
         File f = new File("d:/lol.txt");
          // 建立基于檔案的輸入流
         FileInputStream fis = new FileInputStream(f);
         // 通過這個輸入流，就可以把資料從硬碟，讀取到Java的虛拟機中來，也就是讀取到記憶體中
         } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
             e.printStackTrace();
          }
                        
       }
  }
           

--如圖：

标題

2.知識剖析

位元組流

InputStream位元組輸入流 OutputStream位元組輸出流 用于以位元組的形式讀取和寫入資料

ASCII碼 概念

所有的資料存放在計算機中都是以數字的形式存放的。 是以字母就需要轉換為數字才能夠存放。 比如A就對應的數字65，a對應的數字97. 不同的字母和符号對應不同的數字，就是一張碼表。 ASCII是這樣的一種碼表。 隻包含簡單的英文字母，符号，數字等。 不包含中文，德文，俄語等複雜的。

字元	十進制數字	十六進制數字
!	33	21
"	34	22
#	35	23
$	36	24
%	37	25
&	38	26
'	39	27
(	40	28
)	41	29
*	42	2A
+	43	2B
,	44	2C
-	45	2D
.	46	2E
/	47	2F
48	30
1	49	31
2	50	32
3	51	33
4	52	34
5	53	35
6	54	36
7	55	37
8	56	38
9	57	39
:	58	3A
;	59	3B
<	60	3C
=	61	3D
>	62	3E
@	64	40
A	65	41
B	66	42
C	67	43
D	68	44
E	69	45
F	70	46
G	71	47
H	72	48
I	73	49
J	74	4A
K	75	4B
L	76	4C
M	77	4D
N	78	4E
O	79	4F
P	80	50
Q	81	51
R	82	52
S	83	53
T	84	54
U	85	55
V	86	56
W	87	57
X	88	58
Y	89	59
Z	90	5A
[	91	5B
\	92	5C
]	93	5D
^	94	5E
_	95	5F
`	96	60
a	97	61
b	98	62
c	99	63
d	100	64
e	101	65
f	102	66
g	103	67
h	104	68
i	105	69
j	106	6A
k	107	6B
l	108	6C
m	109	6D
n	110	6E
o	111	6F
p	112	70
q	113	71
r	114	72
s	115	73
t	116	74
u	117	75
v	118	76
w	119	77
x	120	78
y	121	79
z	122	7A
{	123	7B
|	124	7C
}	125	7D
~	126	7E

--

以位元組流的形式讀取檔案内容

InputStream是位元組輸入流，同時也是抽象類，隻提供方法聲明，不提供方法的具體實作。 FileInputStream 是InputStream子類，以FileInputStream 為例進行檔案讀取

以位元組流的形式向檔案寫入資料

OutputStream是位元組輸出流，同時也是抽象類，隻提供方法聲明，不提供方法的具體實作。 FileOutputStream 是OutputStream子類，以FileOutputStream 為例向檔案寫出資料 注: 如果檔案d:/lol2.txt不存在，寫出操作會自動建立該檔案。 但是如果是檔案 d:/xyz/lol2.txt，而目錄xyz又不存在，會抛出異常

資料流

DataInputStream 資料輸入流 DataOutputStream 資料輸出流

直接進行字元串的讀寫

使用資料流的writeUTF()和readUTF() 可以進行資料的格式化順序讀寫 如本例，通過DataOutputStream 向檔案順序寫出 布爾值，整數和字元串。 然後再通過DataInputStream 順序讀入這些資料。 注： 要用DataInputStream 讀取一個檔案，這個檔案必須是由DataOutputStream 寫出的，否則會出現EOFException，因為DataOutputStream 在寫出的時候會做一些特殊标記，隻有DataInputStream 才能成功的讀取。

對象流

對象流指的是可以直接把一個對象以流的形式傳輸給其他的媒體，比如硬碟 一個對象以流的形式進行傳輸，叫做序列化。 該對象所對應的類，必須是實作Serializable接口

序列化一個對象

把一個對象序列化有一個前提是：這個對象的類，必須實作了Serializable接口

字元流

Reader字元輸入流 Writer字元輸出流 專門用于字元的形式讀取和寫入資料

使用字元流讀取檔案

FileReader 是Reader子類，以FileReader 為例進行檔案讀取

使用字元流把字元串寫入到檔案

FileWriter 是Writer的子類，以FileWriter 為例把字元串寫入到檔案

緩存流

以媒體是硬碟為例，位元組流和字元流的弊端： 在每一次讀寫的時候，都會通路硬碟。 如果讀寫的頻率比較高的時候，其性能表現不佳。 為了解決以上弊端，采用緩存流。 緩存流在讀取的時候，會一次性讀較多的資料到緩存中，以後每一次的讀取，都是在緩存中通路，直到緩存中的資料讀取完畢，再到硬碟中讀取。 就好比吃飯，不用緩存就是每吃一口都到鍋裡去鏟。用緩存就是先把飯盛到碗裡，碗裡的吃完了，再到鍋裡去鏟 緩存流在寫入資料的時候，會先把資料寫入到緩存區，直到緩存區達到一定的量，才把這些資料，一起寫入到硬碟中去。按照這種操作模式，就不會像位元組流，字元流那樣每寫一個位元組都通路硬碟，進而減少了IO操作。

使用緩存流讀取資料

緩存字元輸入流 BufferedReader 可以一次讀取一行數

使用緩存流寫出資料

PrintWriter 緩存字元輸出流， 可以一次寫出一行資料

FLUSH方法

有的時候，需要立即把資料寫入到硬碟，而不是等緩存滿了才寫出去。 這時候就需要用到flush

3.常見問題

如何關閉流

所有的流，無論是輸入流還是輸出流，使用完畢之後，都應該關閉。 如果不關閉，會産生對資源占用的浪費。 當量比較大的時候，會影響到業務的正常開展

4.解決方案

• 在try中關閉

在try的作用域裡關閉檔案輸入流，在前面的示例中都是使用這種方式，這樣做有一個弊端； 如果檔案不存在，或者讀取的時候出現問題而抛出異常，那麼就不會執行這一行關閉流的代碼，存在巨大的資源占用隐患。 不推薦使用

• 在finally中關閉

這是标準的關閉流的方式 1. 首先把流的引用聲明在try的外面，如果聲明在try裡面，其作用域無法抵達finally. 2. 在finally關閉之前，要先判斷該引用是否為空 3. 關閉的時候，需要再一次進行try catch處理 這是标準的嚴謹的關閉流的方式，但是看上去很繁瑣，是以寫不重要的或者測試代碼的時候，都會采用上面的有隐患try的方式，因為不麻煩

• 使用try()的方式

把流定義在try()裡,try,catch或者finally結束的時候，會自動關閉 這種編寫代碼的方式叫做 try-with-resources， 這是從JDK7開始支援的技術 所有的流，都實作了一個接口叫做 AutoCloseable，任何類實作了這個接口，都可以在try()中進行執行個體化。 并且在try, catch, finally結束的時候自動關閉，回收相關資源

5.編碼實戰

詳見視訊

https://v.qq.com/x/page/z0767my4wju.html?pcsharecode=VbuMUEue&sf=uri

6.擴充思考

SYSTEM.IN使用

System.out 是常用的在控制台輸出資料的 System.in 可以從控制台輸入資料

使用SYSTEM.IN.READ雖然可以讀取資料，但是很不友善。使用SCANNER就可以逐行讀取了

7.    參考文獻

how2j.cn: http://how2j.cn/k/io/io-system-in/352.html#nowhere

8.    更多讨論

Q1：io流的存儲位置和流向問題？

A1：IO流一般是以記憶體為基準，我們的IO流最開始是在jvm中，然後流向硬碟。

Q2：IO流傳輸時，是以檔案為機關傳輸，還是以檔案内位元組或字元依次傳輸？

A2：兩種情況都有，隻是進行檔案傳輸時候，會産生垃圾資料，锟斤拷

Q3：中文問題？

A3：工作後經常接觸的編碼方式有如下幾種：

ISO-8859-1 ASCII 數字和西歐字母

GBK GB2312 BIG5 中文

UNICODE (統一碼，萬國碼)

其中

ISO-8859-1 包含 ASCII

GB2312 是簡體中文，BIG5是繁體中文，GBK同時包含簡體和繁體以及日文。

UNICODE 包括了所有的文字，無論中文，英文，藏文，法文，世界所有的文字都包含其中

今天的分享就到這裡啦，歡迎大家點贊、轉發、留言、拍磚~