java IO流

1、文件是什么？

文件是存储数据的地方，如word文档，txt文件等都是文件

2、文件流

• 流：数据在数据源（文件）和程序（内存）之间经历的路径
• 输入流：数据从数据源（文件）到程序（内存）的路径
• 输出流：数据从程序（内存）到数据源（文件）的路径

Filter Stream 是一种 IO 流主要作用是用来对存在的流增加一些额外的功能，像给目标文件增加源文件中不存在的行数，或者增加拷贝的性能。

3、IO流原理及分类

原理：

文件在程序中是以流的形式来操作的。I/O是Input/Output的缩写，I/O技术是非常实用的技术，用于处理数据传输；如读写文件，网络通信等。
Java程序中，对于数据的输入/输出操作以“流（stream）”的方式进行。
Java.io包下提供了各种流类和接口。用以获取不同种类的数据，不通过方法输入或输出数据。

分类：

• 按照流向分，可分为输入流和输出流（读入写出）；

  输出流：从内存读出到文件。只能进行写操作。
  输入流：从文件读入到内存。只能进行读操作。

• 按照操作单元分，可分为字节流和字符流；

  字节流 ：以字节为单位，每次次读入或读出是 8 位数据。可以读任何类型数据，图片、文件、音乐视频等。
  字符流：以字符为单位，每次次读入或读出是 16 位数据。其只能读取字符类型数据。

• 按照流的角色分，可分为节点流和处理流。

  节点流：直接与数据源相连，读入或读出。
  处理流：也叫包装流，是对一个对于已存在的流的连接进行封装，通过所封装的流的功能调用实现数据读写。

4、节点流和处理流

• 节点流可以从一个特定的数据源读取数据，如FileReader、FileWrite；
• 节点流是底层流/低级流，直接跟数据源相接。
• 处理流（也叫包装流）是“连接”在已存在的流（节点流或处理流）之上，为程序提供更为强大的读写功能，如BufferedReader、BufferedWriter，属于字符流，是按照字符来读取数据，不能用来操作二进制文件，否则可能会造成文件损坏。
• 处理流包装节点流，既可以消除不同节点流的实现差异，也可以提供更方便的方法来完成输入输出。
• 处理流（也叫包装流）对节点流进行包装，使用了修饰器设计模式，不会直接与数据源相连。

处理流的功能：

• 性能的提高：主要以增加缓冲的方式来提高输入输出的效率。
• 操作的便捷：处理流可能提供了一系列便捷的方法来一次输入输出大批量的数据，使用更加灵活方便。

5、字节流如何转为字符流？

• 字节输入流转字符输入流通过 InputStreamReader 实现，该类的构造函数可以传入InputStream 对象。
• 字节输出流转字符输出流通过 OutputStreamWriter 实现，该类的构造函数可以传入OutputStream 对象。

6、流关闭

流用完之后必须关闭，否则数据没有写入文件，实际写入的方法在在关闭的方法close()中完成的。

处理流关闭只需要调用外层的close()关闭方法即可，因其底层就是调用的节点流中的close()方法进行关闭。

7、IO中flush（）和close（）的区别

• close（）方法具备刷新功能，在关闭流之前就会先刷新缓冲区，将缓冲区的字节全部刷新到文件上，在关闭流。（close（）方法包含一次flush（）方法）
• flush（）方法可以刷新，并且刷新之后可以继续写，而close（）方法刷新之后就不能继续写了。

8、序列化和反序列化

• 序列化就是在保存数据时，保存数据的值和数据类型（ObjectOutputStream)
• 反序列化就是在恢复数据时，恢复数据的值和数据类型（ObjectInputStream)
• 需要让某个对象支持序列化机制，则必须让其类是可序列化的，为了让某个类是可序列化的，该类必须实现如下两个接口之一：
  1）Serializable
  2）Externalizable

注意事项：

• 读写顺序要一致
• 要求序列化或反序列化对象需要实现Serializable接口
• 序列化的类中建议添加SerialVersionUID，为了提高版本的兼容性
• 序列化对象时，默认将里面所有属性都进行序列化，但除了static或teansient修饰的成员
• 序列化对象时，要求里面的属性的类型也需要实现序列化接口
• 序列化具备可继承性，也就是如果某类已经实现了序列化，则它的所有子类也已经默认实现了序列化

9、如何实现对象克隆？

有两种方式：

• 实现 Cloneable 接口并重写 Object 类中的 clone()方法；
• 实现 Serializable 接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆，可以实现真正的深度克隆。

10、System.out.println 是什么

• System.in 编译类型是 InputStream、运行类型是 BufferedInputStream
• System.out 编译类型是 PrintStream、运行类型是 PrintStream
• println 是 PrintStream 的一个方法。out 是一个静态 PrintStream 类型的成员变量
• System 是一个 java.lang 包中的类，用于和底层的操作系统进行交互。

11、PrintStream BufferedWriter PrintWriter 有什么不同？

• PrintStream 类的输出功能非常强大，通常如果需要输出文本内容，都应该将输出流包装成 PrintStream 后进行输出。它还提供其他两项功能。与其他输出流不同，PrintStream 永远不会抛出 IOException；而是，异常情况仅设置可通过 checkError 方法测试的内部标志。另外，为了自动刷新，可以创建一个 PrintStream。
• BufferedWriter:将文本写入字符输出流，缓冲各个字符从而提供单个字符，数组和字符串的高效写入。通过 write()方法可以将获取到的字符输出，然后通过 newLine()进行换行操作。BufferedWriter 中的字符流必须通过调用 flush 方法才能将其刷出去。并且BufferedWriter 只能对字符流进行操作。如果要对字节流操作，则使用BufferedInputStream。
• PrintWriter 的 println 方法自动添加换行，不会抛异常，若关心异常，需要调用
  checkError 方法看是否有异常发生，PrintWriter 构造方法可指定参数，实现自动刷新缓存（autoflush）。

12、RandomAccessFile

• 在java.io包中是一个特殊的类，既不是输入流也不是输出流，它两者都可以做到。
• 它是Object的直接子类。通常来说，一个流只有一个功能，要么读，要么写。但是RandomAccessFile类既可以读文件，也可以写文件。
• DataInputStream和DataOutputStream有的方法，在RandomAccessFile中都存在。

13、BIO、NIO、AIO有什么区别？