Java中的输入输出流（I_O）详解

# 1. 简介

## 1.1 什么是输入输出流（I_O）

输入输出流（I/O）是用于读取数据和写入数据的抽象概念。在计算机中，所有设备（如磁盘驱动器、键盘、显示器等）都被视为一个流，数据从一个流传输到另一个流。输入流用于从设备中读取数据，输出流用于向设备中写入数据。

## 1.2 输入输出流的作用

输入输出流的主要作用是从源读取数据并将数据传输到目标。数据源可以是文件、内存、网络连接或其他设备，而目标可以是文件、内存、网络连接或打印机等。

## 1.3 输入输出流的类型

输入输出流可以分为字节流和字符流。字节流以字节为单位读取和写入数据，适用于处理二进制数据，字符流以字符为单位读取和写入数据，适用于处理文本数据。

在接下来的章节中，我们将深入探讨输入流、输出流、字符流以及缓冲流的概念、应用和示例。

# 2. 输入流（InputStream）

输入流（InputStream）是Java I/O中用于从数据源中读取数据的抽象类。它是所有输入流的基类，提供了一些基本的方法用于读取字节数据。

### 2.1 InputStream的基本概念

InputStream提供了以下几种基本的方法：

- `int read()`: 从输入流中读取一个字节的数据，并返回读取的字节（0-255），如果已达到输入流的末尾，则返回-1。

- `int read(byte[] b)`: 从输入流中读取数据到字节数组b中，并返回实际读取的字节数。如果已达到输入流的末尾，则返回-1。

- `int read(byte[] b, int off, int len)`: 从输入流中读取数据到字节数组b中的指定位置，并返回实际读取的字节数。off表示偏移量，len表示读取的字节数。如果已达到输入流的末尾，则返回-1。

- `long skip(long n)`: 跳过n个字节的数据。

- `int available()`: 返回输入流中可读取的字节数。

- `void close()`: 关闭输入流。

### 2.2 InputStream的常用子类

Java提供了几个常用的InputStream的子类，用于读取不同的数据源，包括文件、网络连接、内存等。

- FileInputStream：用于读取文件的输入流。

- ByteArrayInputStream：用于读取内存中的数据的输入流。

- SocketInputStream：用于读取网络套接字的输入流。

- ...

### 2.3 InputStream的使用示例

下面是一个使用FileInputStream读取文件的示例代码：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class InputStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            fis = new FileInputStream("input.txt");
            int data;
            while ((data = fis.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            if (fis != null) {
                try {
                    fis.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

上述代码中，我们使用FileInputStream来读取名为`input.txt`的文件。通过`fis.read()`方法读取文件中的字节数据，并将其转换为字符输出。最后，再通过`fis.close()`方法关闭输入流。

这是一个简单的输入流示例，通过这种方式我们可以读取文件中的数据并进行处理。在实际开发中，我们可以根据需要选择合适的子类来读取不同的数据源。

# 3. 输出流（OutputStream）

#### 3.1 OutputStream的基本概念
在Java中，OutputStream是抽象类，用于表示字节输出流。它是所有字节输出流的父类，提供了写入字节的基本方法。

#### 3.2 OutputStream的常用子类
一些常用的子类包括：
- `FileOutputStream`：用于将数据写入文件。
- `ByteArrayOutputStream`：在内存中创建一个字节数组缓冲区，所有数据将写入到这个缓冲区中。
- `DataOutputStream`：用于将Java基本数据类型写入输出流。

#### 3.3 OutputStream的使用示例
下面是一个简单的示例，演示了如何使用`FileOutputStream`将数据写入文件：

import java.io.*;

public class OutputStreamEx