刨根问底！！到底什么是文件？什么是流

一个困惑编程初学者的问题：“到底什么是流（Stream）？”　很多人会这样解释：流就像水管一样，文件等就像是水池，你可以通过流从水池里取水或者存水。看似形象的解释一点不好玩，只会让初学者更加一头雾水。特别是刚接触Java 的看到各种InputStream、OutputStream 肯定是崩溃的，每种Stream都是干什么的，到底什么时候用哪种？。最开始我也一样，听完水管的的比喻感觉自己懂了，可是当有人问我什么是流的时候，发现用水管解释总有不妥。

流是一个抽象概念，这种比喻性的解释并没有道出其本质，所以说了还不如不说。其实流是对IO设备操作的封装。如果在Java里它们只不过是一组接口，对内存、磁盘、网络等IO设备操作封装的接口(Interface)，方便我们编程的时候使用。根据对象的不同会有文件流、网络流等。根据操作的不同会有输入流和输出流。

往更深一层思考，磁盘、网络等IO设备到底是什么。比如从磁盘读取文件，文件是怎么被存储到磁盘上的，我们在纸上写的中文是怎么在屏幕上显示出来的，难道计算机也懂中文？不是说计算机只认识０和１吗？是的，计算机是只懂0和1 。那为什么计算机只懂０和１，还有计算机懂０和１是什么意思，计算机不是人，怎么会有懂或不懂一说。

简单解释一下，计算机是很复杂的，但是其本质是一堆逻辑电路，通过电路的通和不通或者电平高低来表示两种不同的状态，而正好这两种状态人们用０和１来代替。不要小看只有两种状态，你可以用这两种状态来实现所有的逻辑运算或与非，进一步可以实现一些加法器，乘法器，然后就有了各种数学计算，这其中会有一门重要的数学叫布尔代数。记得刚上离散数学的时候老师说离散数学很重要，这是计算机的基础。其实离散熟悉里面很重要的组成就是布尔代数。那中文是怎么记录的？首先要知道不管中文还是英文，本质上是一种字符，人们通过不同的编码把字符映射成了数字，而这个过程就是我们平时见到的ASCII，UNICODE编码的原理

为了屏蔽计算机最底层的操作，抽象就变得尤其重要。很多概念被一层层抽象，封装。硬件层之上会有很多驱动程序，然后操作系统会进一步的抽象，编程语言会和复杂的操作系统交流，最后我们对文件的操作就是通过File或者Stream这种接口。

上面的介绍说得不够详细甚至有不准确的地方。但是这种思考方式绝对是一种必备素质，不满足表象，找到问题的本质，是理解和解决一个问题的关键,至少在计算机领域如此。