I/O的方式通常分为几种，同步阻塞的BIO、同步非阻塞的NIO、异步非阻塞的AIO。
基于不同的IO抽象模型和交互方式，可以对IO进行简单区分：
* 传统的IO基于流模型实现，交互方式是同步、阻塞的方式，也就是说，在读取输入流或者写入输出流时，在读、写动作完成之前，线程会一直阻塞在那里，它们之间的调用是可靠的线性顺序。也称为BIO。
* 在java1.4中引入了NIO框架，提供了Channel、Selector、Buffer等新的抽象，可以构建多路复用的、同步非阻塞IO。
* 在Java7中，NIO有了进一步的改进，也就是NIO2，引入了异步非阻塞IO方式，也叫AIO（Asynchronous IO）。异步IO操作基于事件和回调机制，可以简单理解为，应用操作直接返回，而不会阻塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应线程进行后续工作。
BIO
在JDK1.4出来之前，我们建立网络连接的时候采用BIO模式，需要先在服务端启动一个ServerSocket，然后在客户端启动Socket来对服务端进行通信，默认情况下服务端需要对每个请求建立一堆线程等待请求，而客户端发送请求后，先咨询服务端是否有线程相应，如果没有则会一直等待或者遭到拒绝请求，如果有的话，客户端会线程会等待请求结束后才继续执行。
IO流的分类
根据操作对象可分为：
磁盘操作：File
字节操作：InputStream 和OutputStream
字符操作：Reader 和Writer
对象操作：Serializable
网络操作：Socket
根据处理数据类型的不同分为：字符流和字节流，字节流一次读入或读出是8位二进制，字符流一次读入或读出是16位二进制。
根据数据流向不同分为：输入流和输出流，输入流只能进行读操作，输出流只能进行写操作。
结论：只要是处理纯文本数据，就优先考虑使用字符流。 除此之外都使用字节流。
按照流是否直接与特定的地方(如磁盘、内存、设备等)相连，分为节点流和处理流两类：
1）节点流：直接与数据源相连，读入或读出。
常用节点流：
父 类：InputStream 、OutputStream、 Reader、Writer
文 件：FileInputStream 、FileOutputStrean 、FileReader 、FileWriter 文件进行处理的节点流
数 组：ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream、 CharArrayReader 、CharArrayWriter对数组进行处理的节点流（对应的不再是文件，而是内存中的一个数组）
字符串：StringReader、 StringWriter 对字符串进行处理的节点流
管 道：PipedInputStream 、PipedOutputStream、PipedReader 、PipedWriter对管道进行处理的节点流
2）处理流：直接使用节点流，读写不方便，为了更快的读写文件，才有了处理流。处理流和节点流一块使用，在节点流的基础上，再套接一层，套接在节点流上的就是处理流。
常用处理流：
缓冲流：BufferedInputStrean 、BufferedOutputStream、 BufferedReader、BufferedWriter增加缓冲功能，避免频繁读写硬盘。可修饰所有从节点流父类继承的对应节点流。
转换流：InputStreamReader 、OutputStreamReader实现字节流和字符流之间的转换。
数据流：DataInputStream 、DataOutputStream等-提供将基础数据类型写入到文件中，或者读取出来。
什么时候使用转换流？
1）源或者目的对应的设备是字节流，但是操作的却是文本数据，可以使用转换作为桥梁。提高对文本操作的便捷。
2）一旦操作文本涉及到具体的指定编码表时，必须使用转换流。
IO流的交互方式是同步、阻塞的方式，也就是说，在读取输入流或者写入输出流时，在读、写动作完成之前，线程会一直阻塞在那里，他们之间的调用是可靠的线性顺序。
BIO常见操作示例：
1）磁盘操作
File 类可以用于表示文件和目录的信息，但是它不表示文件的内容。
递归地列出一个目录下所有文件：
public static void listAllFiles(File dir) {
if (dir == null ||!dir.exists()) {
return;
}
if (dir.isFile()) {
System.out.println(dir.getName());
return;
}
for (File file :dir.listFiles()) {
listAllFiles(file);
}
}
从 Java7 开始，可以使用 Paths 和 Files 代替 File。
2）字节操作
实现文件复制
public static void copyFile(String src, String dist) throwsIOException {
FileInputStream in = newFileInputStream(src);
FileOutputStream out =new FileOutputStream(dist);
byte[] buffer = newbyte[20 * 1024];
int cnt;
// read()最多读取 buffer.length 个字节
//返回的是实际读取的个数
//返回 -1 的时候表示读到 eof，即文件尾
while ((cnt =in.read(buffer, 0, buffer.length)) != -1) {
out.write(buffer, 0,cnt);
}
in.close();
out.close();
}
装饰者模式
Java I/O 使用了装饰者模式来实现。以 InputStream 为例，
InputStream 是抽象组件；
FileInputStream 是 InputStream 的子类，属于具体组件，提供了字节流的输入操作；
FilterInputStream 属于抽象装饰者，装饰者用于装饰组件，为组件提供额外的功能。例如 BufferedInputStream 为 FileInputStream 提供缓存的功能。
实例化一个具有缓存功能的字节流对象时，只需要在 FileInputStream 对象上再套一层 BufferedInputStream 对象即可。
FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(filePath);
BufferedInputStream bufferedInputStream = newBufferedInputStream(fileInputStream);
DataInputStream 装饰者提供了对更多数据类型进行输入的操作，比如 int、double 等基本类型。
3）字符操作
编码与解码
编码就是把字符转换为字节，而解码是把字节重新组合成字符。
如果编码和解码过程使用不同的编码方式那么就出现了乱码。
GBK 编码中，中文字符占 2 个字节，英文字符占 1 个字节；
UTF-8 编码中，中文字符占 3 个字节，英文字符占 1 个字节；
UTF-16be 编码中，中文字符和英文字符都占 2 个字节。
UTF-16be 中的 be 指的是 Big Endian，也就是大端。相应地也有 UTF-16le，le 指的是 Little Endian，也就是小端。
Java 的内存编码使用双字节编码 UTF-16be，这不是指 Java 只支持这一种编码方式，而是说 char 这种类型使用 UTF-16be 进行编码。char 类型占 16 位，也就是两个字节，Java 使用这种双字节编码是为了让一个中文或者一个英文都能使用一个 char 来存储。
String 的编码方式
String 可以看成一个字符序列，可以指定一个编码方式将它编码为字节序列，也可以指定一个编码方式将一个字节序列解码为 String。
String str1 = "中文";
byte[] bytes = str1.getBytes("UTF-8");
String str2 = new String(bytes, "UTF-8");
System.out.println(str2);
在调用无参数 getBytes() 方法时，默认的编码方式不是 UTF-16be。双字节编码的好处是可以使用一个 char 存储中文和英文，而将 String 转为 bytes[] 字节数组就不再需要这个好处，因此也就不再需要双字节编码。getBytes() 的默认编码方式与平台有关，一般为 UTF-8。
byte[] bytes = str1.getBytes();
Reader 与Writer
不管是磁盘还是网络传输，最小的存储单元都是字节，而不是字符。但是在程序中操作的通常是字符形式的数据，因此需要提供对字符进行操作的方法。
InputStreamReader实现从字节流解码成字符流；
OutputStreamWriter实现字符流编码成为字节流。
实现逐行输出文本文件的内容
public static void readFileContent(String filePath) throwsIOException {
FileReader fileReader =new FileReader(filePath);
BufferedReaderbufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
String line;
while ((line =bufferedReader.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
//装饰者模式使得 BufferedReader 组合了一个 Reader 对象
//在调用 BufferedReader 的 close() 方法时会去调用 Reader 的 close() 方法
//因此只要一个 close() 调用即可
bufferedReader.close();
}
4）对象操作
序列化
序列化就是将一个对象转换成字节序列，方便存储和传输。
序列化：ObjectOutputStream.writeObject()
反序列化：ObjectInputStream.readObject()
不会对静态变量进行序列化，因为序列化只是保存对象的状态，静态变量属于类的状态。
Serializable
序列化的类需要实现 Serializable 接口，它只是一个标准，没有任何方法需要实现，但是如果不去实现它的话而进行序列化，会抛出异常。
public static void main(String[] args) throws IOException,ClassNotFoundException {
A a1 = new A(123,"abc");
String objectFile = "file/a1";
ObjectOutputStreamobjectOutputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(objectFile));
objectOutputStream.writeObject(a1);
objectOutputStream.close();
ObjectInputStreamobjectInputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream(objectFile));
A a2 = (A)objectInputStream.readObject();
objectInputStream.close();
System.out.println(a2);
}
private static class A implements Serializable {
private int x;
private String y;
A(int x, String y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
@Override
public String toString(){
return "x =" + x + " " + "y =" + y;
}
}
transient
transient 关键字可以使一些属性不会被序列化。
ArrayList 中存储数据的数组 elementData 是用 transient 修饰的，因为这个数组是动态扩展的，并不是所有的空间都被使用，因此就不需要所有的内容都被序列化。通过重写序列化和反序列化方法，使得可以只序列化数组中有内容的那部分数据。
private transient Object[] elementData;
5）网络操作
Java中的网络支持：
InetAddress：用于表示网络上的硬件资源，即IP地址；
URL：统一资源定位符；
Sockets：使用TCP协议实现网络通信；
Datagram：使用UDP协议实现网络通信。
InetAddress
没有公有的构造函数，只能通过静态方法来创建实例。
InetAddress.getByName(String host);
InetAddress.getByAddress(byte[] address);
URL
可以直接从 URL 中读取字节流数据。
public static void main(String[] args) throws IOException {
URL url = newURL("http://www.baidu.com");
/*字节流*/
InputStream is =url.openStream();
/*字符流*/
InputStreamReader isr =new InputStreamReader(is, "utf-8");
/*提供缓存功能*/
BufferedReader br = newBufferedReader(isr);
String line;
while ((line =br.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
br.close();
}
Sockets
ServerSocket：服务器端类
Socket：客户端类
服务器和客户端通过 InputStream 和 OutputStream 进行输入输出。
Datagram
DatagramSocket：通信类
DatagramPacket：数据包类