【Java基础】I/O流 —— Java中的流都需要关闭吗？

一、为什么要关闭流？

涉及到对外部资源的读写操作，包括网络、硬盘等等的I/O流，如果在使用完毕之后不关闭，会导致资源泄漏以及可能会引起文件锁定等问题。因此，需要在使用完毕之后关闭流。
关闭流是一种资源释放机制，意味着在使用完毕之后归还系统的内存、CPU或者网络等资源，避免资源长时间占用。常见的关闭流的方法是调用close()方法，该方法会将相关的资源释放，可以有效避免导致资源泄漏的问题。
需要注意的是，关闭流的时机非常重要，过早关闭可能会影响正常操作，而过晚关闭则可能导致资源泄漏。在实际开发的时候，使用完毕之后应该及时关闭流。在Java 7之后引入了try-with-resources语法，可以在语法层面上自动关闭流，用法是：

/* 读取文件 */
File file = new File("opsLiya.json");
try (FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file)) {
    /* 操作 */
}catch (IOException e){
    /* 异常处理 */
}

当然也可以使用传统的finally代码块关闭流：

InputStream inputStream = null;
try {
    inputStream = new FileInputStream("opsLiya.txt");
    /* 操作 */
} catch (IOException e) {
    /* 异常处理 */
} finally {
    if (inputStream != null) {
        try {
            inputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            /* 异常处理 */
        }
    }
}

二、close方法和flush方法

1.使用close方法

当我们使用输入流的时候，如FileInputStream，对流进行关闭时，直接调用close方法即可。
close方法的底层如下：

这个close0方法的底层是一个native方法（本地方法）

此方法进行具体的关闭操作。

2.使用flush方法

当我们使用输出流的时候（即写入数据到文件或者网络中），如BufferedOutputStream，对流进行关闭时，需要先调用flush方法再调用close方法。
我们进入到BufferedOutputStream的flush方法的源码可以看到:

方法注释大概的意思是：刷新此缓冲输出流。这将强制将任何缓冲的输出字节写入底层输出流。
也就是说，在关闭流前调用flush方法，会将缓存中的数据强行刷新到输出目标中，避免数据丢失。

三、流按指向分类

Java中的流在指向上可以分为两大类，分别是用于读写内存的流和用于读写外部资源（文件、网络等）的流。
比如，用于读写内存的流又可以根据操作对象分为两类，如下：

1. 操作对象是byte数组：
   1. ByteArrayInputStream
   2. ByteArrayOutputStream
2. 操作对象是字符串：
   1. StringReader
   2. StringWriter

而用于读写外部资源的流，有如下这些：

1. FileInputStream和 FileOutputStream：用于字节流读写文件；
2. FileReader和FileWriter：用于字符流读写文件；
3. BufferedInputStream和BufferedOutputStream：用于缓存读写字节流提升IO性能；
4. BufferedReader和BufferedWriter：用于缓存读写字符流提升IO性能；
5. DataInputStream和DataOutputStream：可以用于读写整数、浮点数等基本类型的字节流；
6. ObjectInputStream和ObjectOutputStream：用于读写Java对象的字节流；
7. Socket和ServerSocket：用于网络数据传输；
8. HttpURLConnection：用于HTTP请求等。

四、不用关闭的流

对于Java中的ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream，它们都是在内存中进行读写操作，不需要涉及到底层的外部资源（如文件、网络等等），因此在使用完毕后不一定需要显式地调用close方法去关闭。它们占用的内存将会被JVM自动回收。
我们可以去到ByteArrayInputStream的close方法实现是一个空方法，如下：

当然，我们也可以手动释放它们占用的内存——使用try-with-resources语法：

byte[] data = new byte[]{1, 2, 3, 4, 5};
try (ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(data);
  ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream()) {
 /* 操作 */
} catch (IOException e) {
 /* 异常处理 */
}

注意：虽然它的close方法是空实现，但是我们为了保证代码的可读性和健壮性，仍然应该在使用完毕后及时关闭它们。