JAVA IO
1 认识IO
I/O 即输入(Input)/ 输出(Output)的缩写， java中用“流（stream）”来抽象表示这么一个写入写出的功能，封装成一个“类”，都放在java.io这个包里面。
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Input指从外部读入数据到内存，例如，把文件从磁盘读取到内存，从网络读取数据到内存等等。
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Output指把数据从内存输出到外部，例如，把数据从内存写入到文件，把数据从内存输出到网络等等。
IO流主要的分类方式有以下3种：
- 按数据流的方向：输入流、输出流
- 按处理数据单位：字节流、字符流
- 按功能：节点流、处理流
1）字节流，字符流
- 字节流操作的单元是数据单元是8位的字节，字符流操作的是数据单元为16位的字符。
- 字节流一般用来处理图像、视频、音频、PPT、Word等类型的文件。字符流一般用于处理纯文本类型的文件，如TXT文件等
- 字节流本身没有缓冲区
2）节点流和处理流
节点流直接操作数据读写
处理流就相当于在这个水管上面装了一些“控制阀门”，最终用户只要关心“阀门”具备的能力就行。
3）JAVA所有流
4）在诸多处理流中，有一个非常重要，那就是缓冲流。
- 字节缓冲流：BufferedInputStream，BufferedOutputStream
- 字符缓冲流：BufferedReader，BufferedWriter
缓冲流的基本原理，是在创建流对象时，会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组，通过缓冲区读写，减少系统IO读取次数，从而提高读写的效率。
2 操作使用
2.1 字节流方法
字节输入流InputStream主要方法：
read()：从此输入流中读取一个数据字节。read(byte[] b)：从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。read(byte[] b, int off, int len)：从此输入流中将最多 len 个字节的数据读入一个 byte 数组中。close()：关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。
字节输出流OutputStream主要方法：
write(byte[] b)：将 b.length 个字节从指定 byte 数组写入此文件输出流中。write(byte[] b, int off, int len)：将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此文件输出流。write(int b)：将指定字节写入此文件输出流。close()：关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。
2.2 字符流方法
字符输入流Reader主要方法：
read()：读取单个字符。read(char[] cbuf)：将字符读入数组。read(char[] cbuf, int off, int len)： 将字符读入数组的某一部分。read(CharBuffer target)：试图将字符读入指定的字符缓冲区。flush()：刷新该流的缓冲。close()：关闭此流，但要先刷新它。
字符输出流Writer主要方法：
write(char[] cbuf)：写入字符数组。write(char[] cbuf, int off, int len)：写入字符数组的某一部分。write(int c)：写入单个字符。write(String str)：写入字符串。write(String str, int off, int len)：写入字符串的某一部分。flush()：刷新该流的缓冲。close()：关闭此流，但要先刷新它。
另外，字符缓冲流还有两个独特的方法：
BufferedWriter类newLine()：写入一个行分隔符。这个方法会自动适配所在系统的行分隔符。BufferedReader类readLine()：读取一个文本行。
2.3 字节-输出（写）
String hello= new String( "hello word!");
byte[] byteArray= hello.getBytes();
try{
File file= new File( "d:/test.txt");
OutputStream os= new FileOutputStream( file);
os.write(byteArray);
os.close();
}catch(Exception e){
}
2.4 字节-输入（读）
FileInputStream in = null;
try {
in =new FileInputStream("d:/test.txt");
}catch(FileNotFoundException e){
System.out.println("file is not found");
System.exit(-1);
}
try {
while ((b=in.read())!=-1) {
System.out.println((char)b);
}
in.close();
}catch(IOException e) {
System.out.println("IO异常，读取失败");
System.exit(-1);
}2.5 缓冲流
BufferedInputStream bis=null;
BufferedOutputStream bos=null;
try {
FileInputStream fis = new FileInputStream("d:\\test.txt");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:\\test2.txt");
bis = new BufferedInputStream(fis);
bos = new BufferedOutputStream(fos);
byte[] b = new byte[1024];
int off=0;
while ((off=bis.read(b))>0) {
bos.write(b,0,off);
}
bis.close();
bos.close();
}catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
bis.close();
bos.close();
} 2.6 转换流
字节流可以转换成字符流，java.io包中提供的InputStreamReader类就可以实现
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("d:/test.txt"));
String line =null;
while ((line=br.readLine())!=null) {
if ("q".contentEquals(line)) {
break;
}
bw.write(line);
bw.newLine();
bw.flush();
}
bw.close();
br.close();2.7 对象流-序列化
try {
Person P=new Person("test",26);
FileOutputStream fos=new FileOutputStream("d:/test.txt");
ObjectOutputStream oos=new ObjectOutputStream(fos);
oos.writeObject(P);
oos.flush();
oos.close();
}catch(FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}catch(IOException e) {
e.printStackTrace();
}
FileInputStream fis=new FileInputStream("d:/test.txt");
ObjectInputStream ois=new ObjectInputStream(fis);
Person P2=(Person)ois.readObject();
System.out.println(P2.name+","+P2.age);
}3 BIO
BIO在Java语言里是一种比较老的网络I/O模型，是同步阻塞IO，实现模型为一个连接就需要一个线程去处理。这种方式简单来说就是当有客户端来请求服务器时，服务器就会开启一个线程去处理这个请求，即使这个请求不干任何事情，这个线程都一直处于阻塞状态。
网络连接中-server:
public class server {
private static Socket socket=null;
public static void main(String[] args) {
try {
//绑定端口
ServerSocket serverSocket=new ServerSocket();
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(8080));
while (true){
//等待连接 阻塞
System.out.println("等待连接");
socket = serverSocket.accept();
System.out.println("连接成功");
//连接成功后新开一个线程去处理这个连接
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
byte[] bytes=new byte[1024];
try {
System.out.println("等待读取数据");
//等待读取数据 阻塞
int length=socket.getInputStream().read(bytes);
System.out.println(new String(bytes,0,length));
System.out.println("数据读取成功");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
网络连接中-client:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Socket socket= null;
try {
socket = new Socket("127.0.0.1",8080);
socket.getOutputStream().write("一条数据".getBytes());
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}BIO是阻塞的，最大的缺点就是资源的浪费。
4 NIO
在JDK1.4的时候，NIO出现。NIO则是非阻塞IO，NIO在获取连接或者请求时，即使没有取得连接和数据，也不会阻塞程序。NIO的服务器实现模式为一个线程可以处理多个请求（连接）。
NIO有几个知识点需要掌握，Channel(通道)，Buffer(缓冲区), Selector（多路复用选择器）。
- Channel既可以用来进行读操作，又可以用来进行写操作。NIO中常用的Channel有FileChannel 、SocketChannel、ServerSocketChannel、DatagramChannel。
- Buffer缓冲区用来发送和接受数据。
- Selector 一般称为选择器或者多路复用器 。它是Java NIO核心组件中的一个，用于检查一个或多个NIO Channel（通道）的状态是否处于可读、可写。在javaNIO中使用Selector往往是将Channel注册到Selector中。
5 AIO
AIO是在JDK1.7中推出的新的IO方式--异步非阻塞IO，也被称为NIO2.0。AIO 采用订阅-通知模式：即应用程序向操作系统注册IO监听，然后继续做自己的事情。当操作系统发生IO事件，并且准备好数据后，在主动通知应用程序，触发相应的函数。
Java提供了四个异步通道：AsynchronousSocketChannel、AsynchronousServerSocketChannel、AsynchronousFileChannel、AsynchronousDatagramChannel。
