Java中的流對象

 流是一個很形象的概念，當程式需要讀取資料的時候，就會開啟一個通向資料來源的流，這個資料來源可以是檔案，記憶體，或是網路連接。類似的，當程式需要寫入資料的時候，就會開啟一個通向目的地的流。這時候你就可以想象資料好像在這其中“流”動一樣，如：

java.io包是一組流類，分為：
位元組流：抽象父類是InputStreamOutputStream
字元流：抽象父類是Reader和Writer
[注]：I/O中的（input/output）stream無非就是包括基於字元的stream、基於位元組的stream和把基於位元組的stream轉換成基於字元的stream的stream。

1、 InputStream
InputStream類的體繫結構

1.1、PipedInputStream：實現了pipe的概念，主要線上程中使用。管道輸入資料流是指一個通訊管道的兩個接收端。一個線程通過管道輸出資料流發送資料，而另一個線程通過管道輸入資料流讀取資料，這樣可實現兩個線程間的通訊。
其建構函式有：
-PipedInputStream() 建立一個管道輸入資料流，它還未與一個管道輸出資料流串連。
-PipedInputStream(PipedOutputStream) 建立一個管道輸入資料流, 它已串連到一個管道輸出資料流。

1.2、FileInputStream 類：從實際磁碟檔案讀取資料，把一個檔案作為InputStream，實現對檔案的讀取操作。
其建構函式有：
-FileInputStream(File) 建立一個輸入檔案流，從指定的 File 對象讀取資料。
-FileInputStream(FileDescriptor) 建立一個輸入檔案流，從指定的檔案描述器讀取資料。
-FileInputStream(String) 建立一個輸入檔案流，從指定名稱的檔案讀取資料。
它所用的方法有
- read() 從當前輸入資料流中讀取一位元組資料。
-read(byte[]) 將當前輸入資料流中 b.length 個位元組資料讀到一個位元組數組中。
-read(byte[], int, int) 將輸入資料流中 len 個位元組資料讀入一個位元組數組中。

1.3、ByteArrayInputStream 類：在位元組數組中執行讀寫操作，也就是把記憶體中的一個緩衝區作為InputStream使用。
它的建構函式有：
-ByteArrayInputStream(byte[])建立一個新位元組數組輸入資料流，它從指定位元組數組中讀取資料。
-ByteArrayInputStream(byte[], int, int) 建立一個新位元組數組輸入資料流，它從指定位元組數組中讀取資料。
mark::該位元組數組未被複製。

1.4、SequenceInputStream：把多個InputStream合并為一個InputStream。“序列輸入資料流”類允許應用程式把幾個輸入資料流連續地合并起來，並且使它們像單個輸入資料流一樣出現。每個輸入資料流依次被讀取，直到到達該流的末尾。然後“序列輸入資料流”類關閉這個流並自動地切換到下一個輸入資料流。
建構函式有：
-SequenceInputStream(Enumeration) 建立一個新的序列輸入資料流，並用指定的輸入資料流的枚舉值初始化它。
-SequenceInputStream(InputStream, InputStream) 建立一個新的序列輸入資料流，初始化為首先 讀輸入資料流 s1, 然後讀輸入資料流 s2。

1.5、StringBufferInputStream 類：類似於ByteArrayInputStream，將字串用作內部緩衝器，或者說是把一個String對象作為InputStream。
[注釋]不推薦使用 StringBufferInputStream 方法。 此類不能將字元正確的轉換為位元組。
同 JDK 1.1 版中的類似，從一個串建立一個流的最佳方法是採用 StringReader 類。
其建構函式有：
-StringBufferInputStream(String) 據指定串建立一個讀取資料的輸入資料流串。

2、OutputStream
定義用於寫入位元組或位元組數組的方法。
OutputStream類的體繫結構

2.1、FileOutputStream類：將資料以位元組流寫入檔案。（如果檔案不存在則建立檔案後寫入）。這裡的檔案是指向File或FileDescriptor。
其建構函式有：
-FileOutputStream(File) 建立一個檔案輸出資料流，向指定的 File 對象輸出資料。
-FileOutputStream(FileDescriptor) 建立一個檔案輸出資料流，向指定的檔案描述器輸出資料。
-FileOutputStream(String) 建立一個檔案輸出資料流，向指定名稱的檔案輸出資料。
-FileOutputStream(String, boolean) 用指定系統的檔案名稱，建立一個輸出檔案。

2.2、PipedOutputStream:管道輸出資料流是指一個通訊管道的發送端。一個線程通過管道輸出資料流發送資料，而另一個線程通過管道輸入資料流讀取資料，這樣可實現兩個線程間的通訊。
其建構函式有：
-PipedOutputStream() 建立一個管道輸出資料流，它還未與一個管道輸入資料流串連。
-PipedOutputStream(PipedInputStream) 建立一個管道輸出資料流，它已串連到一個管道輸入資料流。

2.3、ByteArrayOutputStream類：在記憶體中建立緩衝區，並把資訊存入記憶體中的一個緩衝區中。該類實現一個以位元組數組形式寫入資料的輸出資料流。當資料寫入緩衝區時，它自動擴大。toByteArray( )和toString( )方法用於資料檢索。
其建構函式有：
-ByteArrayOutputStream() 建立一個新的位元組數組輸出資料流。
-ByteArrayOutputStream(int) 建立一個新的位元組數組輸出資料流，並帶有指定大小位元組的緩衝區容量。
常用方法有：
-toString(String) 根據指定字元編碼將緩衝區內容轉換為字串，並將位元組轉換為字元。
-write(byte[], int, int) 將指定位元組數組中從位移量 off 開始的 len 個位元組寫入該位元組數組輸出資料流。
-write(int) 將指定位元組寫入該位元組數組輸出資料流。
-writeTo(OutputStream) 用 out.write(buf, 0, count) 調用輸出資料流的寫方法將該位元組數組輸出資料流的全部內容寫入指定的輸出資料流參數。

2.4、FilterOutputStream類：高層輸出資料流

File 類：提供定位本地檔案系統、描述檔案和目錄的功能，是 java.io 包中引用實際磁碟檔案的唯一對象。

流類可以分為：
底層流：包含以位元組的形式讀寫的方法
高層過濾器流：用於讀寫高層資訊；
高層流要求底層流作為基礎。

FilterInputStream 類的子類包括：
*DataInputStream類：提供讀取任意對象的能力
*DataOutputStream類：提供寫入任意對象的能力
*BufferedInputStream類：允許程式一次一個位元組地從流讀取資料
*BufferedOutputStream類：允許程式一次一個位元組地向流寫入資料
*PrintStream類：用於寫入文本或基本類型

3、Reader
讀取字元類型。
Reader類的體繫結構

BufferedReader：是Reader類的子類，接受Reader 對象為參數，為Reader對象添加字元緩衝器，為資料輸入分配記憶體儲存空間，存取資料更為有效。
CharArrayReader：允許將字元數組用作輸入
其建構函式有：
-CharArrayReader：與ByteArrayInputStream對應
-CharArrayReader(char[]) 用指定字元數組建立一個 CharArrayReader。
-CharArrayReader(char[],int,int) 用指定字元數組建立一個CharArrayReader。
InputStreamReader：從輸入資料流讀取位元組，並將它們轉換成字元
FileReader：使讀取字元檔案成為可能，與FileInputStream對應。
FilterReader：允許讀取過濾字元流。
PipedReader：與PipedInputStream對應
StringReader：讀取字串的字元，與StringBufferInputStream對應。

4、Writer
寫入字元類型。
Writer類的體繫結構

BufferedWriter：將資料緩衝到字元輸出資料流
CharArrayWriter：允許將字元緩衝器用作輸出資料流，與ByteArrayOutputStream對應
FileWriter：允許將字元類型資料寫入檔案，與FileOutputStream對應。
PrintWriter：包含一些使產生格式化輸出變得很簡單的方法。
StringWrite：無與之對應的以位元組為導向的stream。
FilterWriter：用於寫入過濾字元流
PipedWrite：與PipedOutputStream對應

兩種不同導向的stream之間的轉換
InputStreamReader和OutputStreamReader：把一個基於位元組的stream轉換成一個基於字元的stream。InputStreamReader 類是從位元組流到字元流的橋樑：它讀入位元組，並根據指定的編碼方式，將之轉換為字元流。使用的編碼方式可能由名稱指定，或平台可接受的預設編碼方式。
InputStreamReader(InputStream) 用預設的字元編碼方式，建立一個InputStreamReader。
InputStreamReader(InputStream, String) 用已命名的字元編碼方式，建立一個 InputStreamReader。
InputStreamReader 的 read()有多個重載方法，用於從基本位元組輸入資料流中讀取一個或多個位元組。
為了達到更高效率，考慮用 BufferedReader 封裝 InputStreamReader，
BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

OutputStreamWriter 將多個字元寫入到一個輸出資料流，根據指定的字元編碼將多個字元轉換為位元組。
   每個 OutputStreamWriter 合并它自己的 CharToByteConverter, 因而是從字元流到位元組流的橋樑。

Java I/O的一般使用原則：
一、按資料來源（去向）分類：
1、是檔案： FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter
2、是byte[]：ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
3、是Char[]: CharArrayReader, CharArrayWriter
4、是String: StringBufferInputStream, StringReader, StringWriter
5、網路資料流：InputStream, OutputStream, Reader, Writer
二、按是否格式化輸出分：
1、要格式化輸出：PrintStream, PrintWriter
三、按是否要緩衝分：
1、要緩衝：BufferedInputStream, BufferedOutputStream, BufferedReader, BufferedWriter
四、按資料格式分：
1、二進位格式（只要不能確定是純文字的）: InputStream, OutputStream及其所有子類
2、純文字格式（含純英文與漢字或其他編碼方式）：Reader, Writer及其所有帶Reader, Writer的子類
五、按輸入輸出分：
1、輸入：Reader, InputStream類型的子類
2、輸出：Writer, OutputStream類型的子類
六、特殊需要：
1、從Stream到Reader,Writer的轉換類：InputStreamReader, OutputStreamWriter
2、對象輸入輸出：ObjectInputStream, ObjectOutputStream
3、處理序間通訊：PipeInputStream, PipeOutputStream, PipeReader, PipeWriter
4、合并輸入：SequenceInputStream
5、更特殊的需要：PushbackInputStream, PushbackReader, LineNumberInputStream, LineNumberReader
決定使用哪個類以及它的構造進程的一般準則如下（不考慮特殊需要）：
首先，考慮最原始的資料格式是什麼： 原則四
第二，是輸入還是輸出：原則五
第三，是否需要轉換流：原則六第1點
第四，資料來源（去向）是什麼：原則一
第五，是否要緩衝：原則三 （特別註明：一定要注意的是readLine()是否有定義，有什麼比read, write更特殊的輸入或輸出方法）
第六，是否要格式化輸出：原則二