Java中I/O操作主要是指使用Java進行輸入，輸出操作. Java所有的I/O機制都是基于數據流進行輸入輸出，這些數據流表示了字符或者字節數據的流動序列。

數據流是一串連續不斷的數據的集合，就象水管里的水流，在水管的一端一點一點地供水，而在水管的另一端看到的是一股連續不斷的水流。數據寫入程序可以是一段、一段地向數據流管道中寫入數據，這些數據段會按先后順序形成一個長的數據流。對數據讀取程序來說，看不到數據流在寫入時的分段情況，每次可以讀取其中的任意長度的數據，但只能先讀取前面的數據后，再讀取后面的數據(不能隨機讀取)。不管寫入時是將數據分多次寫入，還是作為一個整體一次寫入，讀取時的效果都是完全一樣的。

簡而言之：數據流是一組有序，有起點和終點的字節的數據序列。包括輸入流和輸出流。

當程序需要讀取數據的時候，就會建立一個通向數據源的連接，這個數據源可以是文件，內存，或是網絡連接。類似的，當程序需要寫入數據的時候，就會建立一個通向目的地的連接。

數據流分類：

流序列中的數據既可以是未經加工的原始二進制數據，也可以是經一定編碼處理后符合某種格式規定的特定數據。因此Java中的流分為兩種： 1) 字節流：數據流中最小的數據單元是字節 2) 字符流：數據流中最小的數據單元是字符， Java中的字符是Unicode編碼，一個字符占用兩個字節。

概覽

Java.io包中最重要的就是5個類和一個接口。5個類指的是File、OutputStream、InputStream、Writer、Reader；一個接口指的是Serializable。掌握了這些就掌握了Java I/O的精髓了。

Java I/O主要包括如下3層次：

1. 流式部分——最主要的部分。如：OutputStream、InputStream、Writer、Reader等
2. 非流式部分——如：File類、RandomAccessFile類和FileDescriptor等類
3. 其他——文件讀取部分的與安全相關的類，如：SerializablePermission類，以及與本地操作系統相關的文件系統的類，如：FileSystem類和Win32FileSystem類和WinNTFileSystem類。

主要類如下：

1. File(文件特征與管理)：用于文件或者目錄的描述信息，例如生成新目錄，修改文件名，刪除文件，判斷文件所在路徑等。
2. InputStream(字節流，二進制格式操作)：抽象類，基于字節的輸入操作，是所有輸入流的父類。定義了所有輸入流都具有的共同特征。
3. OutputStream(字節流，二進制格式操作)：抽象類。基于字節的輸出操作。是所有輸出流的父類。定義了所有輸出流都具有的共同特征。
4. Reader(字符流，文本格式操作)：抽象類，基于字符的輸入操作。
5. Writer(字符流，文本格式操作)：抽象類，基于字符的輸出操作。
6. RandomAccessFile(隨機文件操作)：它的功能豐富，可以從文件的任意位置進行存取(輸入輸出)操作。

I/O流

java.io包里有4個基本類：InputStream、OutputStream及Reader、Writer類，它們分別處理字節流和字符流。

其他各種各樣的流都是由這4個派生出來的。

按來源/去向分類：

1. File(文件)： FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter
2. byte[]：ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
3. Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter
4. String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter
5. 網絡數據流：InputStream, OutputStream, Reader, Writer

InputStream

InputStream 為字節輸入流，它本身為一個抽象類，必須依靠其子類實現各種功能，此抽象類是表示字節輸入流的所有類的超類。 繼承自InputStream 的流都是向程序中輸入數據的，且數據單位為字節(8bit)；

InputStream是輸入字節數據用的類，所以InputStream類提供了3種重載的read方法.Inputstream類中的常用方法：

• public abstract int read( )：讀取一個byte的數據，返回值是高位補0的int類型值。若返回值=-1說明沒有讀取到任何字節讀取工作結束。
• public int read(byte b[ ])：讀取b.length個字節的數據放到b數組中。返回值是讀取的字節數。該方法實際上是調用下一個方法實現的
• public int read(byte b[ ], int off, int len)：從輸入流中最多讀取len個字節的數據，存放到偏移量為off的b數組中。
• public int available( )：返回輸入流中可以讀取的字節數。注意：若輸入阻塞，當前線程將被掛起，如果InputStream對象調用這個方法的話，它只會返回0，這個方法必須由繼承InputStream類的子類對象調用才有用，
• public long skip(long n)：忽略輸入流中的n個字節，返回值是實際忽略的字節數, 跳過一些字節來讀取
• public int close( ) ：使用完后，必須對我們打開的流進行關閉。

來看看幾種不同的InputStream：

1. FileInputStream把一個文件作為InputStream，實現對文件的讀取操作
2. ByteArrayInputStream：把內存中的一個緩沖區作為InputStream使用
3. StringBufferInputStream：把一個String對象作為InputStream
4. PipedInputStream：實現了pipe的概念，主要在線程中使用
5. SequenceInputStream：把多個InputStream合并為一個InputStream

OutputStream

OutputStream提供了3個write方法來做數據的輸出，這個是和InputStream是相對應的。

• public void write(byte b[ ])：將參數b中的字節寫到輸出流。
• public void write(byte b[ ], int off, int len) ：將參數b的從偏移量off開始的len個字節寫到輸出流。
• public abstract void write(int b) ：先將int轉換為byte類型，把低字節寫入到輸出流中。
• public void flush( ) : 將數據緩沖區中數據全部輸出，并清空緩沖區。
• public void close( ) : 關閉輸出流并釋放與流相關的系統資源。

幾種不同的OutputStream：

1. ByteArrayOutputStream：把信息存入內存中的一個緩沖區中
2. FileOutputStream：把信息存入文件中
3. PipedOutputStream：實現了pipe的概念，主要在線程中使用
4. SequenceOutputStream：把多個OutStream合并為一個OutStream

Reader和InputStream類似；Writer和OutputStream類似。

有兩個需要注意的：

1. InputStreamReader ： 從輸入流讀取字節，在將它們轉換成字符。
2. BufferReader :接受Reader對象作為參數，并對其添加字符緩沖器，使用readline()方法可以讀取一行。

如何選擇I/O流

1. 確定是輸入還是輸出
2. 輸入:輸入流 InputStream Reader
3. 輸出:輸出流 OutputStream Writer
4. 明確操作的數據對象是否是純文本
5. 是:字符流 Reader，Writer
6. 否:字節流 InputStream，OutputStream
7. 明確具體的設備。

• 文件：
• 讀：FileInputStream,, FileReader,
• 寫：FileOutputStream，FileWriter
• 數組：
• byte[ ]：ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
• char[ ]：CharArrayReader, CharArrayWriter
• String：
• StringBufferInputStream(已過時，因為其只能用于String的每個字符都是8位的字符串), StringReader, StringWriter
• Socket流
• 鍵盤：用System.in(是一個InputStream對象)讀取，用System.out(是一個OutoutStream對象)打印

1. 是否需要轉換流
2. 是，就使用轉換流，從Stream轉化為Reader、Writer：InputStreamReader，OutputStreamWriter
3. 是否需要緩沖提高效率
4. 是就加上Buffered：BufferedInputStream, BufferedOuputStream, BufferedReader, BufferedWriter
5. 是否需要格式化輸出

示例代碼

• 將標準輸入(鍵盤輸入)顯示到標準輸出(顯示器)，支持字符。

char ch;BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); //將字節流轉為字符流，帶緩沖try { while ((ch = (char) in.read()) != -1){ System.out.print(ch); }} catch (IOException e) { e.printStackTrace();}

• 將AtomicityTest.java的內容打印到顯示器

方法一：BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader("AtomicityTest.java"));String s;try { while ((s = in.readLine()) != null){ System.out.println(s); } in.close();} catch (IOException e) { e.printStackTrace();}方法二：FileReader in = new FileReader("AtomicityTest.java");int b;try { while ((b = in.read()) != -1){ System.out.print((char)b); } in.close();} catch (IOException e) { e.printStackTrace();}方法三：(有可能出現亂碼)FileInputStream in = new FileInputStream("AtomicityTest.java");int n = 50;byte[] buffer = new byte[n];try { while ((in.read(buffer,0,n) != -1 && n > 0)){ System.out.print(new String(buffer)); } in.close();} catch (IOException e) { e.printStackTrace();}

• 將文件A的內容拷貝到文件B

FileInputStream in = new FileInputStream("AtomicityTest.java");FileOutputStream out = new FileOutputStream("copy.txt");int b;while ((b = in.read()) != -1){ out.write(b);}out.flush();in.close();out.close();

• 將標準輸入的內容寫入文件

Scanner in = new Scanner(System.in);FileWriter out = new FileWriter("systemIn.log");String s;while (!(s = in.nextLine()).equals("Q")){ out.write(s + "");}out.flush();out.close();in.close();