在Java中，把不同的輸入/輸出源（鍵盤、檔案、網路連線等）中的有序資料抽象為流（stream）。
stream（流）是從起源（source）到接收（sink）的有序資料。
通過流的方式，Java可以使用相同的方式來訪問、操作不同型別的輸入/輸出源，不管輸入、輸出節點是磁碟檔案、網路連線，還是其他的IO裝置，只要將這些節點包裝成流，我們就可以使用相同的方式來進行輸入、輸出操作。
原本進行檔案讀寫要用檔案讀寫的一套方法，進行網路讀寫要用網路讀寫的一套方法.....不同型別的IO節點，用的方法體系不同，要單獨寫程式碼。
java統一了不同型別節點的IO操作，都把輸入、輸出節點包裝成流，使用一套方法就可以進行檔案讀寫、網路讀寫等不同型別節點的讀寫，不必單獨寫程式碼，從而簡化了IO操作。
流的分類：
1、按流的方向分：
- 輸入流：從磁碟、網路等讀取到記憶體，只能讀，不能寫。
- 輸出流：從記憶體寫出到磁碟、網路，只能寫，不能讀。
2、按操作的資料單元分：
- 位元組流：以位元組為基本操作單位
- 字元流：以字元為基本操作單位
位元組流、字元流的用法基本一樣，只是操作的資料單元不同。
3、按照流的角色來分：
- 節點流：向某個IO裝置/節點（磁碟檔案、網路等）直接讀寫資料，也稱為低階流。
- 處理流：用於包裝一個已存在的流，通過這個已存在的流來進行讀寫操作，並不直接操作IO節點，也稱為高階流、包裝流。
處理流是一種典型的裝飾器設計模式，通過使用處理流來包裝不同的節點流，可以消除不同節點流的實現差異，訪問不同的資料來源。
InputStream是位元組輸入流的頂級父類，常用方法：
- int read() //讀取一個位元組，返回該位元組資料的Unicode碼值
- int read(byte[] buff) //最多讀取buff.length個位元組，將讀取的資料放在buff陣列中，返回實際讀取的位元組數
- int read(byte[] buff, int off, int length) //最多讀取length個位元組，放在buff陣列中，從陣列的off位置開始放置資料，返回實際讀取的位元組數。off一般設定為0，length一般設定為buff的長度（這樣其實和第二個函式的功能完全一樣）。
Reader時字元輸入流的頂級父類，常用方法：
- int read() //讀取一個字元，返回該字元的Unicode碼值，注意並不是返回該字元。
- int read(char[] buff) //最多讀取buff.length個字元，放在buff陣列中，返回實際讀取的字元數
- int read(char[] buff, int off, int length） //最多讀取length個位元組，放在buff陣列中，從陣列的off位置開始放置資料，返回實際讀取的字元數。off一般設定為0，length一般設定為buff的長度（這樣其實和第二個函式的功能完全一樣）。
位元組流和字元流的用法差不多，只是操作的資料單元不同。
如果已讀完（沒有資料可讀），以上方法均返回 -1 。
InputStream、Reader都是抽象類，不能直接建立示例，要用已實現的子類建立例項，比如FileInputStream類、FileReader類。
示例：
1 FileInputStream fis=new FileInputStream("./1.txt"); 2 /* 3 因為是以位元組為單位操作的，如果要將byte[]轉換為String，中文、byte[]長度設定不對，就可能讀取到中文字元的半個位元組，最終得到的String會亂碼。 4 有2種解決中文亂碼的方式： 5 1、將陣列長度設定為較大的值（大於等於輸入流的內容長度） 6 2、如果輸入節點以GBK、GB2312編碼（2位元組碼），將陣列長度設定為2的倍數；如果輸入節點以UTF-8編碼（3位元組碼），將陣列長度設定為3的倍數 7 注意：在Windows的資源管理器中新建文字檔案，預設字符集是ASCII，儲存時注意修改編碼方式。 8 */ 9 byte[] buff=new byte[1024]; 10 int length=0; 11 while ((length=fis.read(buff))!=-1){ 12 //使用String的建構函式將byte[]轉化為String。此處用new String(buff)也是一樣的 13 System.out.println(new String(buff,0,length)); 14 } 15 //使用完，要關閉流 16 fis.close();
1 FileReader fr=new FileReader("./1.txt"); 2 //因為操作單位是一個字元，所以陣列大小設定為多少都行，不會亂碼。 3 char[] buff=new char[1024]; 4 while (fr.read(buff)!=-1){ 5 System.out.println(new String(buff)); 6 } 7 fr.close();
InputStream、Reader均提供了移動記錄指標的方法：
- long skip(long n) //指標向前移動n個位元組/字元
- void mark(int maxReadLimit) //在當前指標處作一個標記。引數指定此標記的有效範圍，mark()做標記後，再往後讀取maxReadLimte位元組，此標記就失效。
實際上，並不完全由maxReadLimte引數決定，也和BufferedInputStream類的緩衝區大小有關。只要緩衝區夠大，mark()後讀取的資料沒有超出緩衝區的大小，mark標記就不會失效。如果不夠大，mark後又讀取了大量的資料，導致緩衝區更新，原來標記的位置自然找不到了。
- void reset() 將指標重置到上一個mark()標記的位置
- boolean markSupported() //檢查這個流是否支援mark()操作
以上方法只能用於輸入流，不能用於輸出流。
OutputStream是位元組輸出流的頂級父類，常用方法：
- void write(int i) \\輸出一個位元組，i是碼值，即read()得到的碼值，輸出i對應的位元組
- void write(byte[] buff) //輸出整個位元組陣列的內容
- void write(byte[] buff, int off, int length) //把位元組陣列從off位置開始，輸出長度為length位元組的內容
Writer是字元輸出流的頂級父類，常用方法：
- void write(int i) //輸出一個字元，i是碼值，輸出的是i對應的字元
- void write(char[] buff) //輸出整個char[]的內容
- void write(char[] buff, int off, int length) //把char[]從off位置開始，輸出長度為length字元的內容
可以用String代替char[]，所以Writer還具有以下2個方法：
- void write(String str)
- void write(String str, int off, int length)
OutputStream、Writer是抽象類，不能例項化，要建立物件，需使用已實現的子類，比如FileOutputStream、FileWriter。
示例：
1 //預設是覆蓋 2 FileOutputStream fos=new FileOutputStream("./2.txt"); 3 fos.write("你好！\n".getBytes()); 4 fos.close(); 5 6 //可指定是否是追加模式，true——是追加模式，false——不是追加模式（即覆蓋) 7 fos=new FileOutputStream("./2.txt",true); 8 fos.write("我是chenhongyong。".getBytes()); 9 fos.close();
1 //預設是覆蓋 2 FileWriter fw=new FileWriter("./2.txt"); 3 fw.write("hello\n"); 4 fw.close(); 5 6 //追加 7 fw=new FileWriter("./2.txt",true); 8 fw.write("world!"); 9 fw.close();
1 //如果輸出流的檔案物件不存在，會報錯 2 FileInputStream fis=new FileInputStream("./1.txt"); 3 //如果輸出流的檔案不存在，會自動建立 4 FileOutputStream fos=new FileOutputStream("./2.txt"); 5 byte[] buff=new byte[1024]; 6 //檔案複製 7 while (fis.read(buff)!=-1) 8 fos.write(buff); 9 fis.close(); 10 fos.close();
Windows的換行符是\r\n，Linux、Unix的換行符是\n。最好用\n，\n是所有OS通用的換行符。
計算機中的檔案可以分為二進位制檔案、文字檔案，能用記事本開啟、並可以看到字元內容的檔案就是文字檔案，反之稱為二進位制檔案。
實際上，從底層來看，計算機上的所有檔案都是基於二進位制儲存、讀寫的。計算機上的檔案都是二進位制檔案，文字檔案是一種特殊的二進位制檔案。
位元組流的功能更強大，因為位元組流可以操作所有的二進位制檔案（計算機上的所有檔案）。
但如果用位元組流處理文字檔案，要進行字元、位元組之間的轉換，要麻煩一些。
所以一般情況下，我們用字元流處理文字檔案，用位元組流處理二進位制檔案。
上面使用的FileInputStream、FileWriter、FileOutputStream、FileWriter都是直接操作IO節點（磁碟檔案），建構函式裡是IO節點，它們都是節點流（低階流）。
處理流用來包裝一個已存在的流，示例：
1 FileOutputStream fos=new FileOutputStream("./1.txt"); 2 //以一個已存在的流物件作為引數 3 PrintStream ps=new PrintStream(fos); 4 5 //可以位元組為單位進行IO操作 6 ps.write("你好！".getBytes()); 7 //可以字元為單位進行IO操作 8 ps.print("很高興認識你！"); 9 //println()輸出後直接換行，不用我們在寫\n，更加簡便 10 ps.println("我是chenhongyong。"); 11 //可輸出各種型別的資料 12 ps.write(12); 13 ps.print(12); 14 ps.print(12.34); 15 16 //關閉處理流時，會自動關閉其包裝的節點流，程式碼更簡潔。 17 ps.close(); 18 19 //處理流提供了更多的輸入/輸出方法，更加簡單、強大
PrintStream類的輸出功能很強大，可以把輸出的低階流包裝成PrintStream使用。
處理流的優點：
- 更簡單、更強大
- 執行效率更高
處理流之緩衝流：
前面提到可以用byte[]、char[]做緩衝區，提高讀寫效率。Java提供了緩衝流，來實現相同的效果，使用方式基本相同。
1 //以相應的節點流物件作為引數 2 BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("./1.txt")); 3 BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("./2.txt")); 4 //檔案複製 5 int i = 0; 6 while ((i = bis.read()) != -1){ //length是讀取到的內容的碼值，不是讀取到的內容的長度。一次只讀一個位元組。 7 System.out.println(length); 8 bos.write(length); //將讀取的資料寫到輸出流 9 } 10 //關閉處理流即可，會自動關閉對應的節點流 11 bis.close(); 12 bos.close();
1 BufferedInputStream bis=new BufferedInputStream(new FileInputStream("./1.txt")); 2 BufferedOutputStream bos=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("./2.txt")); 3 byte[] buff=new byte[1024]; 4 int length=0; 5 while ((length=bis.read(buff))!=-1){ //length是讀取到的內容的長度 6 System.out.println(length); 7 bos.write(buff); 8 } 9 bis.close(); 10 bos.close();
緩衝區：
計算機訪問外部裝置或檔案，要比直接訪問記憶體慢的多。如果我們每次呼叫read()方法或者writer()方法訪問外部的裝置或檔案，CPU就要花上最多的時間是在等外部裝置響應，而不是資料處理。
為此，我們開闢一個記憶體緩衝區的記憶體區域，程式每次呼叫read()方法或writer()方法都是讀寫在這個緩衝區中。當這個緩衝區被裝滿後，系統才將這個緩衝區的內容一次集中寫到外部裝置或讀取進來給CPU。使用緩衝區可以有效的提高CPU的使用率，能提高讀寫效率。
緩衝流：
讀寫資料時，讓資料在緩緩衝區能減少系統實際對原始資料來源的存取次數，因為一次能做多個資料單位的操作，相較而言，對於從檔案讀取資料或將資料寫入檔案，比起緩衝區的讀寫要慢多了。所以使用緩衝區的 流，一般都會比沒有緩衝區的流效率更高，擁有緩衝區的流別稱為緩衝流。緩衝流本身沒有輸入、輸出功能，它只是在普通IO流上加一個緩衝區。
緩衝流是和4級頂級父類對應的：加字首Buffered
InputStream BufferedInputStream 位元組輸入緩衝流，可作為所有位元組輸入流類的緩衝流
OutputStream BufferedOutputStream 位元組輸出緩衝流
Reader BufferedReader 字元輸入緩衝流
Writer BufferedWriter 字元輸出緩衝流
執行效率：
普通IO流，逐個位元組/字元操作，效率極低。緩衝流自帶緩衝區，就算是逐個位元組/字元操作，效率也是很高的。
普通IO流，用陣列作為緩衝區，效率極高。緩衝流使用陣列，效率極高。二者實現方式是相同的。
大致上：使用陣列的緩衝流 ≈ 使用陣列的普通流 >> 逐個位元組/字元操作的緩衝流 >> 逐個位元組/字元操作的普通IO流。
儘量不要逐個位元組/字元操作，太慢了。
由於使用了緩衝區，寫的資料不會立刻寫到物理節點，而是會寫到緩衝區，緩衝區滿了才會把緩衝區的資料一次性寫到物理節點。
可以使用流物件的flush()方法，強制刷出緩衝區的資料到物理節點。
當然，呼叫close()關閉流物件時，會先自動呼叫flush()刷出緩衝區的資料到物理節點。
處理流之轉換流：Java提供了2個轉化流，用於將位元組流轉換為字元流。
1、InputStreamReader類，顧名思義，是從InputStream到Reader。InputStreamReader是Reader的子類，操作的資料單元是字元。
InputStreamReader isr=new InputStreamReader(InputStream is); //引數是InputStream類的物件
2、OutputStreamWriter類，顧名思義，是從OutputStream到Writer。OutputStreamWriter是Writer的子類，操作的資料單元是字元。
OutputStreamWriter isr=new OutputStreamWriter(OutputStream os); //引數是OutputStream類的物件
因為字元流本就比較方便，所以沒有將字元流轉換為位元組流的類。
預定義的標準流物件：
- System.in 標準輸入流物件（一般指鍵盤輸入），是InputStream的一個物件，可使用InputStream的一切方法。
- System.out 標準輸出流物件（一般指顯示器），是OutputStream的一個物件
- System.err 標準錯誤輸出流。
1 byte[] buff=new byte[100]; 2 //將鍵盤輸入（從控制檯輸入）讀取到byte[]中 3 System.in.read(buff); 4 //轉換為String輸出 5 System.out.println(new String(buff));
重定向標準流物件：
- System.setIn(InputStream is); //將標準輸入流切換到指定的InputStream物件
- System.setOut(PrintStream ps);
- System.setErr(PrintStream ps);
1 PrintStream ps=new PrintStream("./err.txt"); 2 //重定向標準錯誤輸出流，錯誤資訊不再輸出到控制檯，而是輸出到err.txt檔案 3 System.setErr(ps); 4 int a=4/0;
1 PrintStream ps=new PrintStream("./out.txt"); 2 //重定向標準輸出流，標準輸出不再輸出到螢幕(控制檯)，而是輸出到out.txt檔案 3 System.setOut(ps); 4 //1會輸出到out.txt檔案 5 System.out.println(1);
Java常用的流：
| 分類 | 位元組輸入流 | 位元組輸出流 | 字元輸入流 | 字元輸出流 |
| 抽象基類 | InputStream | OutputStream | Reader | Writer |
| 操作檔案 | FileInputStream | FileOutputStream | FileReader | FileWriter |
| 運算元組 | ByteArrayInputStream | ByteArrayOutputStream | CharArrayReader | CharArrayWriter |
| 操作字串 | StringReader | StringWriter | ||
| 緩衝流 | BufferedInputStream | BufferedOutputStream | BufferedReader | BufferedWriter |
| 轉換流 | InputStreamReader | OutputStreamWriter | ||
| 物件流（用於序列化） | ObjectInputStream | ObjectOutputStream | ||
| 抽象基類（用於過濾） | FilterInputStream | FilterOutputStream | FilterReader | FilterWriter |
| 列印流（輸出功能極其大） | PrintStream（實際上也可用於輸出字元） | PrintWriter（不能輸出byte） |
部分流可以在建構函式中以引數String charset或Charset charset的形式指定字符集。
此外，還有其他的IO流，比如：
- AudioInputStream、AudioOutputStream 音訊輸入、輸出
- CipherInputStream、CipherOutputStream 加密、解密
- DeflaterInputStream、ZipInputStream、ZipOutputStream 檔案壓縮、解壓
後一篇隨筆再介紹。