IO流
1、概述
IO是Input与Output的缩写。
1）它具有以下特点：
1）IO流用来处理设备间的数据传输。
2）Java对数据的操作是通过流的方式。
3）Java用于操作流的对象都在IO包中。
4）流分类：按操作数据分为：字节流和字符流；
按流向分为：输入流和输出流。
5）流只能操作数据，不能操作文件。
2）字符流与字节流区别：
主要区别是他们的处理方式，字节流是最基本的，采用ASCII编码，所有的InputStream和OutputStream的子类都是，主要用在二进制数据处理，而字符流采用Unicode编码，按虚拟机encode来处理，要进行字符集的转化。
类名称 字节流 字符流
输入 InputStream Reader
输出 OutputStream Writer
这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名的后缀，如InputStream子类FileInputStream；Reader子类FileReader。
2、字符流
1）概述
字符流中的对象融合了编码表，使用的是当前系统的默认编码，它只用于处理文字数据，而字节流可以处理媒体（图片，音乐）数据。
最常见的数据体现形式是文件，专门有一个用于操作文件的Writer子类对象FileWriter，该流对象一被初始化就必须有文件存在。
2）字符流
A、写入字符流使用方法：
a、创建一个FileWriter对象，明确数据要存放的目的地。初始化就必须要明确被操作的文件，若该目录下已有同名文件，则将被覆盖。
如：FileWriterfw = new FileWriter("D:\\Demo.txt")。
b、调用write(String s)方法，将字符串写入到流中。
如：fw.write("abcd")。
c、调用flush()方法，刷新对象中的缓冲数据，将数据刷新到目的地。
如：fw.flush()。
d、调用close()方法关闭流资源。关闭前会刷新一次将数据刷新到目的地中。如：fw. close()。
B、读取字符流使用方法：
a、创建一个文件读取流FileReader对象，和指定名称的文件相关联，要保证该文件已经存在，否则将会发生FileNotFoundException异常。
b、调用读取流对象的read()方法。read()方法是一次读一个字符，会自动往下读直到末尾。读取有两种方式：读取单个字符和通过字符数组进行读取
c、调用close()方法将资源关闭。
注意：windows系统中的文件内换行用\r\n两个转义字符表示，linux系统只用\n表示换行。
3）close()和flush()的区别：
flush()刷新后，流可以继续使用，而close()刷新后，将会关闭流，不可再写入字符流。
4）为什么要关闭资源呢？
因为java写入数据是调用系统内部方式完成的，所以使用完系统资源后一定要关闭资源。
5）续写文件的数据
通过构造函数FileWriter(Strings, boolean append)来完成，在创建对象时，传递一个true参数，代表不覆盖已有的文件，并在已有文件的末尾处进行数据续写。
6）异常
由于在创建对象时，需要指定创建文件位置，如果指定的位置不存在，就会发生IOException异常，所以在整个步骤中需要对IOException异常进行try处理。
3、字符流缓冲区
对应的类：BufferedReader和BufferedWriter。
缓冲区的出现，提高了流对数据的读写效率，其要结合流才可以使用，所以在缓冲区创建前要先创建流对象，将流对象初始化到缓冲区构造函数中。
缓冲技术的原理：对象中封装了数组，将数据存入后，一次性取出。
1）写入流缓冲区(BufferedWriter)的使用步骤：
A、创建一个字符写入流对象。
如：FileWriterfw = newFileWriter("D:\\Demo.txt")。
B、加入缓冲，将需要被提高效率的流对象作为参数传递给缓冲区的构造函数。如：BufferedWriter bufw = new BufferedWriter(fw)。
C、调用write()方法写入数据到指定文件。如：bufw.write("adcd")。
D、调用flush()方法刷新缓冲区。只要用到缓冲区，就一定要刷新，虽然关闭流同样会刷新，但是为了不出意外并保证数据存在，建议写入一次就刷新一次。如：bufw.flush()。
E、关闭缓冲区。其实就是关闭缓冲区中的流对象。如：bufw.close()。
BufferedWriter缓冲区提供了一个跨平台的换行符newLine()，其可以在不同操作系统上调用，用作数据换行。
2）读取流缓冲区(BufferedReader)的使用步骤：
A、创建一个读取流对象和文件相关联。
如：FileReaderfr = new FileReader("D:\\Demo.txt ")。
B、建立缓冲区，将字符读取流对象作为参数传递给缓冲区对象的构造函数。
如：BufferedReader bufr = newBufferedReader(fr)。
C、调用缓冲区提供的readLine()方法读取,如果到达文件末尾，则返回null。
如：String s = bufr.readLine()。
D、关闭流资源。如：bufr.close()。
3）BufferedReader缓冲区提供了一个一次读一行的方法readLine()，其方便于对文本数据的读取，当返回null时就表示读到了文件末尾，其只返回回车符之前的数据内容，不返回回车符。该方法的原理还是read()方法一次读一个的方法，因为无论读一行还是读取多个字符，其实都是在硬盘上一个一个读取。
4）BufferedReader中有个直接的子类：LineNumberReader类，其是个装饰类，其特有的方法：
setLineNumber()：设置初始行号；
getLineNumber()：获取当前行号。
4、装饰设计模式
对已有的对象进行功能增强，可定义一个类，将已有对象传入，基于已有对象的功能，并提供加强功能，那么自定义的该个类被称为装饰类。
1）装饰类通常会通过构造方法接收被装饰的对象，并基于被装饰对象的功能，提供更强的功能。
2）装饰和继承的区别：
装饰模式比继承要灵活，避免了继承体系的臃肿，并降低了类与类之间的关系，从继承结构转为组合结构。
装饰类因为增强已有对象，具备的功能和已有的是相同的，只不过提供了更强的功能，灵活性较强，所以装饰类和被装饰的类通常都是属于一个体系。
5、字节流
1）概述：
字节流和字符流的基本操作是相同的，但字节流可以操作媒体文件，由于媒体文件数据中都是以字节存储的，所以字节流对象可直接对媒体文件的数据写入到文件中，而可以不用再进行刷流动作。
字节输入流：InputStream
字节输出流：OutputStream
2）InputStream特有方法：
int available()：返回文件中的字节个数。
可以利用此方法来指定读取方式中传入数组的长度，从而省去循环判断，但是如果文件较大，而虚拟机启动分配的默认内存一般为64M，此时数组长度所占内存空间就会溢出，所以当文件不大时可以使用。
3）字节流缓冲区：同样是提高了字节流的读写效率。
read()：将字节byte型提升为int型，为了避免-1的发生。
write()：将int型强转为byte型。
字节流缓冲区原理就是将数据拷贝一部分，读取一部分，循环直到数据全部读取完毕。
具体过程如下：
A、先从数据中读取固定数组长度的字节，存入定义的数组中，然后通过read()方法读取数组中的元素存入缓冲区；
B、循环A这个动作，直到取出最后一组数据存入数组；数组可能未填满，但同样也取出包含的元素。每次取出的时候，都有一个指针在移动，读到数组结尾就自动回到数组头部。
C、当文件中的数据全部都被读取后，read()方法就返回-1。
4）注意事项：
为什么字节流的read()方法返回值类型是int而不是byte？
因为我们判断读取结束是通过结尾标记-1来确定的，读取过程中就有可能会读到连续8个二进制1的情况，8个二进制1对应的十进制是-1，那么就会数据还没有读完，就出现结束的情况，所以将读到的字节进行int类型的提升(在保留原字节数据的前面了补24个0)。
在写入数据时，只写该int类型数据的最低8位。
6、键盘录入
标准输入设备：System.in，键盘；InputStream；
标准输出设备：System.out：控制台；PrintStream；
PrintStream是FilterOutputStream的子类。
1）整行录入
使用输入流进行键盘录入时，只能一个字节一个字节进行录入，为了提高效率，可以自定义一个数组将一行字节进行存储，当一行录入完毕，再将一行数据进行显示，这种录入方式和字符流读一行数据的原理是一样的，相当readLine方法。
那么能不能直接使用readLine方法来完成键盘录入的一行数据的读取呢？readLine方法是字符流BufferedReader类中的方法，而键盘录入的read方法是字节流InputStream的方法，那么就需要将字节流转成字符流再使用字符流缓冲区的readLine方法，这就需要用到转换流。
2）转化流
转换流是字符流与字节流之间的桥梁，方便于字符流与字节流之间的操作，当字节流中的数据都是字符时，转成字符流操作更有效率。
A、字节流转成字符流(读取转换流)
InputStreamReader()
为了提高效率，加入缓冲区BufferedReader进行键盘录入：
BufferedReader bufr =
new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in))；
B、字符流转成字节流(输出转换流)
OutputStreamWriter()
也加入缓冲区BufferedWriter进行输出：
BufferedWriter bufw =
new BufferedWriter(newOutputStreamWriter(System.out))；
7、流操作的基本规律
1）通过三个明确来完成使用哪个流对象：
A、明确源和目的：
源：输入流，InputStream和Reader；
目的：输出流，OutputStream和Writer。
B、操作的数据是否是纯文本：
是：字符流；
否：字节流。
C、明确体系后，再通过设备来明确使用哪个具体的对象：
源设备：内存，硬盘，键盘；
目的设备：内存，硬盘，控制台。
2）将一个文本文件中的数据存储到另一个文件中(复制文件)：
A、源还是目的：是源，使用读取流：InputStream和Reader；
明确体系：是操作文本，Reader；
明确设备：硬盘上的一个文件，用Reader体系中可以操作文件的对象FileReader；
是否需要提高效率：需要，加入Reader体系中缓冲区BufferedReader；
FileReaderfr = new FileReader("D：\\a.txt");
BufferedReader bufr = newBufferedReader(fr);
B、源还是目的：输出流：OutputStream和Writer；
明确体系：是操作文本，Writer；
明确设备：硬盘上的一个文件。Writer体系中可以操作文件的对象FileWriter。
是否需要提高效率：需要，加入Writer体系中缓冲区BufferedWriter；
FileWriter fw = new FileWriter("D:\\b.txt");
BufferedWriter bufw = newBufferedWriter(fw);
3）将键盘录入的数据保存到一个文件中：
A、源：InputStream和Reader；
明确体系，是不是纯文本：是，Reader；
明确设备：键盘，System.in，为了操作键盘的文本数据方便，转成字符流按照字符串操作，所以就明确了Reader，然后用转换流InputStreamReader将System.in转成Reader。
InputStreamReader ir = new InputStreamReader(System.in);
是否需要提高效率：需要
BufferedReaderbufr = new BufferedReader(ir);
B、目的：OutputStream Writer；
明确体系，是否是存文本：是，Writer；
明确设备：硬盘的一个文件，使用FileWriter；
FileWriter fw = newFileWriter("c.txt");
是否需要提高效率：需要
BufferedWriter bufw =new BufferedWriter(fw);
4）把录入的数据按照指定的编码表(UTF-8)(默认编码表是GBK)，将数据存到文件中。
目的：OutputStream和Writer；
是否是存文本:是,Writer；
明确设备：硬盘上的一个文件，使用FileWriter；但是默认编码表为GBK，而要求指定编码表UTF-8，而指定编码表只有转换流可以，所以要使用对象的是OutputStreamWriter转换流。该转换流对象要接收一个字节输出流，而且还可以操作的文件的字节输出流：FileOutputStream；
OutputStreamWriterosw =
new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("D:\\d.txt"),"UTF-8");
明确是否需要高效：需要
BufferedWriter bufw = newBufferedWriter(osw)；
5）转换流什么时候使用：
转换流是字符和字节之间的桥梁，通常涉及到字符编码转换时，需要用到转换流。
8、标准输入输出设备改变
通过System类的setIn和setOut方法可以对默认设备进行改变：
比如：System.setIn(new FileInputStream(“1.txt”))：将源改成文件1.txt；
System.setOut(new PrintStream(“2.txt”))：将目的改成文件2.txt。