带你深入理解Java的IO到底是个啥

摘要：操作系统就是管家，电脑的设备就是资源，如果进程先要操作资源，必须要进行系统调用，有操作系统去处理，然后再返回给进程，这样的代理模式是不是很常见？因此app 就是你写的程序，资源就是硬盘或者其他的设备，io就是进行的系统调用。

本文分享自华为云社区《惊呆了，原来JavaIO如此简单》，原文作者：香菜聊游戏。

操作系统就是管家，电脑的设备就是资源，如果进程先要操作资源，必须要进行系统调用，有操作系统去处理，然后再返回给进程，这样的代理模式是不是很常见？因此app 就是你写的程序，资源就是硬盘或者其他的设备，io就是进行的系统调用。

为了保证操作系统的稳定性和安全性，一个进程的地址空间划分为 用户空间（User space） 和 内核空间（Kernel space ） 。像我们平常运行的应用程序都是运行在用户空间，只有内核空间才能进行系统态级别的资源有关的操作，比如如文件管理、进程通信、内存管理等等。也就是说，我们想要进行 IO 操作，一定是要依赖内核空间的能力。并且，用户空间的程序不能直接访问内核空间。当想要执行 IO 操作时，由于没有执行这些操作的权限，只能发起系统调用请求操作系统帮忙完成。因此，用户进程想要执行 IO 操作的话，必须通过 系统调用 来间接访问内核空间

java的io 实在太复杂了，往往新手很难掌握，因为只缘身在此山中，新手往往很难从全体去看到问题的本质，我和打铁的朋友的聊天截图能帮你解答一些。

类结构如下

在平常的读写文件的时候可以先用基本流，然后看是否需要字符流，最后在用上带buffer 的流。IO流的设计思想就是装饰器模式，一层一层的进行升级功能。

IO类大点兵

来波实例展示

1、访问操作文件（FileInputStream/FileReader ，FileOutputStream/FileWriter）

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

/**
* 拷贝文件
* @author 香菜
*/
public class CopyFileWithStream {
   public static void main(String[] args) {
       int b = 0;
       String inFilePath = "D:\wechat\A.txt";
       String outFilePath = "D:\wechat\B.txt";
       try (FileInputStream in = new FileInputStream(inFilePath); FileOutputStream out = new FileOutputStream(outFilePath)) {
           while ((b = in.read()) != -1) {
               out.write(b);
          }
      } catch (IOException e) {
           e.printStackTrace();
      }
       System.out.println("文件复制完成");
  }
}

2、缓存流的使用（BufferedInputStream/BufferedOutputStream，BufferedReader/BufferedWriter）

package org.pdool.iodoc;

import java.io.*;

/**
* 拷贝文件
*
* @author 香菜
*/
public class CopyFileWithBuffer {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
       String inFilePath = "D:\wechat\A.txt";
       String outFilePath = "D:\wechat\B.txt";
       try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(inFilePath));
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(outFilePath))) {
           byte[] b = new byte[1024];
           int off = 0;
           while ((off = bis.read(b)) > 0) {
               bos.write(b, 0, off);
          }
      }
  }
}

3、获取键盘输入

import java.util.Scanner;

public class TestScanner {
   public static void main(String[] args) {
       Scanner scanner = new Scanner(System.in);
       while (scanner.hasNextLine()){
           System.out.println(scanner.nextLine());
      }
  }
}

让我们看下源码是啥情况：

总结：

• 而Reader/Writer则是用于操作字符，增加了字符编解码等功能，适用于类似从文件中读取或者写入文本信息。本质上计算机操作的都是字节，不管是网络通信还是文件读取，Reader/Writer相当于构建了应用逻辑和原始数据之间的桥梁。
• Buffered等带缓冲区的实现，可以避免频繁的磁盘读写，进而提高IO处理效率。
• 记住IO流的设计模式是装饰器模式，对流进行功能升级。
• stream，reader ,buffered 三个关键词记住

 

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