IO(输入输出流)

1.IO

a.介绍

i.IO是指Input和Output，即输入和输出，以内存为中心：
        1.Input是指从外部读入数据到内存。
        2.Output是指把数据从内存输出到外部。
ii.IO流是一种顺序读写数据的模式，它的特点是单向流动。数据类似自来水一样在水管中流动，所以我们把它称为IO流。

b.InputStream/OutputStream

i.IO流以byte（字节）为最小单位，因此也称为字节流。
ii.InputStream代表输入字节流，OutputStream代表输出字节流，这是最基本的两种IO流。

c.Reader/Writer

i.以char（字符）为最小数据单位来读写，这种称为字符流。
ii.Reader和Writer本质上是一个能自动编解码的InputStream和OutputStream。

d.同步和异步

i.同步IO是指，读写IO时代码必须等待数据返回后才继续执行后续代码。优点：代码编写简单；缺点：CPU执行效率低。
ii.异步IO是指，读写IO时仅发出请求，然后立刻执行后续代码。优点：CPU执行效率高，缺点：代码编写复杂。

2.File

a.File对象

i.文件是非常重要的存储方式。Java标准库java.io提供了File对象来操作文件和目录。
ii.构建File对象时，需要传入文件路径：可以是绝对路径，也可以是相对路径。
iii.Windows平台使用 \ 作为路径分隔符，在Java中需要用 \\ 表示一个 \ 。Linux平台用 / 作为分隔符路径。
iv.可以用 . 表示当前目录，用 .. 表示上级目录。
v.File对象有3种形式表示的路径，getPath()：返回构造方法传入的路径；getAbsoluteFile()：返回绝对路径；getCanonicalFile()：返回规范路径。

b.文件和目录

i.File对象既可以表示文件也可以表示目录。构建File对象时，并不会对磁盘做任何操作，调用File对象的某些方法时，才真正进行磁盘操作。

c.创建和删除文件

i.当File对象表示一个文件时，可以通过createNewFile()方法创建一个新文件，用delete()删除该文件。

d.Path

i.Java标准库还提供了一个Path对象，位于java.nio.file包。
ii.如果需要对目录进行复杂的拼接、遍历等，使用Path对象更方便。

3.InputStream

a.简介

i.Java库提供的最基本的输入流。
ii.不是接口，是抽象类，是所有输入流的超类。
iii.int read()方法：会读取输入流的下一个字节，并返回字节的int值，如果读到末尾，返回-1表示不能继续了。
iv.在计算机中，类似文件、网络端口这些资源，都是由操作系统统一管理的。应用程序在运行过程中，打开文件需要及时关闭，以便让操作系统及时释放资源。
v.InputStream和OutputStream都是通过close()方法关闭流，关闭流就会释放对应的底层资源。

vi.try(resource)的语法，编译器会自动关闭资源。实际上，编译器并不会特地为InputStream加上自动关闭， 编译器只看try(recource=...)中的对象是否实现了java.lang.AutoCloseable接口，实现了，就自动加上finally语句并调用close()方法。

b.缓冲

i.在读取流时，一次读取一个字节效率低，很多流支持一次性读取多个字节到缓冲区，利用缓冲区一次性读取多个字节效率就高很多。
ii.两个方法
        1.int read(byte[] b)：读取若干字节并填充到byte[]数组，返回读取的字节数。
        2.int read(byte[] b, int off, int len)：指定byte[]数组的偏移量和最大填充数。
iii.一次读取多个字节，需要先定义一个byte[]数组作为缓冲区，read()方法会尽可能多的读取字节到缓冲区，但不会超过缓冲区的大小。

c.阻塞

        i.调用InputStream的read()方法读取数据时，read()方法是阻塞的，即必须等read()方法返回后才能继续。读取IO流比执行普通代码，速度慢很多。

d.InputStream实现类

i.ByteArrayInputStream：把一个byte[]数组在内存中变成一个InputStream。

4.OutputStream

a.简介

i.Java标准库提供的最基本的输出流。
ii.不是接口，是抽象类，所有输出流的超类。
iii.void write(int b)方法：虽然是int参数，但是只会写入一个字节到输出流。
iv.提供了flush()方法，它的目的是将缓冲区的内容真正输出到目的地。
        1.出于效率考虑，操作系统并不是一个个字节输出，而是把输出的字节放到内存缓冲区（本质上是一个byte[]数组），等待缓冲区写满，一次性写入文件或网络。一次写1个字节和一次写1000个字节时间几乎一样，flush()方法能够强制把缓冲区内容输出。
        2.通常情况下，不需要我们调用，缓冲区写满后、close()方法关闭前，OutputStream会自动调用flush()方法。
3.某些情况下，需要我们手动调用flush()方法来强制输出缓冲区。

b.FileOutputStream

i.文件输出流，从内存输出内容到外部。
ii.一次性写入若干字节，调用write(byte[])来实现。
iii.try(resource)来保证OutputStream在无论是否发生IO错误的时候都能正确关闭资源。

c.阻塞

i.调用OutputStream的write()方法时，write()方法是阻塞的，即必须等write()方法返回后才能继续。输出IO流比执行普通代码，速度慢很多。

d.OutputStream实现类

i.ByteArrayOutputStream：把一个byte[]数组在内存中变成一个OutputStream。
ii.同时操作多个AutoCloseable资源时，在try(resource){...}语句中可以同时写出多个资源，用;隔开。