IO 類圖

小帥最近在學Java的IO類庫，這么多類看得小帥人頭昏眼花，常常是學了這個類，忘了那個類，再過一陣子就全忘了。。。

每次用到的時候，小帥都要重新讀文檔，看代碼，如此循環，身心疲憊。

小帥沒辦法只好向好朋友小會求助：IO類庫太復雜了，我毫無頭緒，能不能幫我梳理一下？

小會想了一下，說道：總體來說IO類庫分為兩大類：字節流和字符流，字節流是按字節讀取數據，字符流是按字符讀取數據。

小帥不解：所有的數據在計算機中都是二進制表示的，都用字節來讀取不就行了嗎？

為什么還要加個字符流，我用字節讀出來，再轉成字符不行嗎？

小會說：Java中的字符都是用Unicode表示的，即對應一個數字，也就是碼點。

如果我們用二進制的字節流讀出來是無法看懂的，我們需要用對應的編碼格式(比如：UTF-8，UFT-16等)轉換成我們可讀的字符。

字符流就是專門用來讀寫人們可讀的字符的，這樣會方便很多，一步到位，不用再手工轉換成字符了。

我把IO類都放在一張圖里，這樣看上去就清爽了：

小帥：還是好多類啊。。。小會：別急，我們往下看。

看個例子

我們看一下用字節流，把int數據1到9，寫進txt文件的例子：

FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("text.txt");DataOutputStream dataOutputStream = new DataOutputStream(outputStream);

for(int i = 0; i < 10; i++) {

dataOutputStream.writeInt(i);

}

dataOutputStream.close();

text.txt文件內容：

里面保存的都是二進制數據，但是我們是用int的數據類型寫進去的(dataOutputStream.writeInt(i);)，而不是以二進制的格式寫進去的。

小帥疑惑：為什么要用 DataOutputStream寫入int數據呢？

我直接用 FileOutputStream 不能寫嗎？

DataOutputStream有什么作用呢？

小會微微一笑：如果不用DataOutputStream也可以，不過要自己拼成int數據類型的格式，一個int類型占四個字節。

比如1用二進制表示就是 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001，用十六進制表示就是 00 00 00 01。

我們試一下用 FileOutputStream 寫入int數字 0,1,2：

FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("text.txt");

// int 0

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

// int 1

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

outputStream.write(1);

// int 2

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

outputStream.write(0);

outputStream.write(2);

outputStream.close();

寫入結果：

如果用DataOutputStream 寫就是：dataOutputStream.writeInt(0)，dataOutputStream.writeInt(1)，dataOutputStream.writeInt(2)，這樣是不簡單很多呢？

小帥似乎有點懂了：我知道了，DataOutputStream 是對 FileOutputStream 類功能的增強，讓FileOutputStream 類更加強大，起到了裝飾的作用。

小會開心道：你說到重點了，IO類看似凌亂，其實有一個精巧的設計模式，貫穿其中，把這么多類有序的組織起來了。

這個設計模式是理解IO類的鑰匙，你知道是哪一個設計模式嗎？

裝飾者模式？小帥疑惑道。

裝飾者模式

是的，就是裝飾者模式，我以前寫過一篇介紹裝飾者模式的文章，可以點開看看：

裝飾模式--小美的生日蛋糕

。

裝飾者模式的類圖：

OutputStream家族類：

這里的FilterOutputStream類就是裝飾模式中的抽象裝飾類。

它的子類BufferedOutputStream，DataOutputStream，PrintStream就是具體的裝飾類，起到了功能增強的作用。

它們本身并沒有實現寫數據的功能。

看下FilterOutputStream的代碼：

寫數據的功能是靠被修飾的類實現的，這里的OutputStream out 是要從外面傳進來的：

DataOutputStream的writeInt方法實現了功能的增強，可以直接寫int類型的數據：

BufferedOutputStream類實現了緩存的功能增強：

也就是說裝飾類是給主類錦上添花，主類是錦，裝飾類是花，花不能代替錦，主要的功能還得靠“錦”實現的。

清晰起來了

同理我們來看看其他流：

InputStream家族類：

Writer家族類：

小帥一眼看出了問題：奇怪，FilterWriter裝飾類怎么沒有子類呢？是不是Writer家族沒有用裝飾模式呢？

小會微微一笑：不是的，其實還是用了裝飾模式，只是實現的方式有點不一樣，例如OutputStreamWriter類：

其實是對OutputStream類的裝飾，換句話說字符流的底層其實是調用了字節流。

這也很容易理解，因為計算機只能處理二進制數據，本質上還是通過字節流實現的。

Reader家族類：

FilterReader充當了抽象裝飾類，PushbackReader是具體的裝飾類。

同樣的InputStreamReader類其實也實現了裝飾模式：

再看個例子

public static void main(String[] args) throws IOException {

try(BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("把酒問月·故人賈淳令予問之.txt")))) {

writer.write("青天有月來幾時？我今停杯一問之。");

writer.newLine();

writer.write("人攀明月不可得，月行卻與人相隨。");

writer.newLine();

writer.write("皎如飛鏡臨丹闕，綠煙滅盡清輝發。");

writer.newLine();

writer.write("但見宵從海上來，寧知曉向云間沒。");

writer.newLine();

writer.write("白兔搗藥秋復春，嫦娥孤棲與誰鄰。");

writer.newLine();

writer.write("今人不見古時月，今月曾經照古人。");

writer.newLine();

writer.write("古人今人若流水，共看明月皆如此。");

writer.newLine();

writer.write("唯愿當歌對酒時，月光長照金樽里。");

}

try(BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream("把酒問月·故人賈淳令予問之.txt")))) {

String line;

while((line = reader.readLine()) != null) {

System.out.println(line);

}

}}

輸出：

青天有月來幾時？我今停杯一問之。

人攀明月不可得，月行卻與人相隨。

皎如飛鏡臨丹闕，綠煙滅盡清輝發。

但見宵從海上來，寧知曉向云間沒。

白兔搗藥秋復春，嫦娥孤棲與誰鄰。

今人不見古時月，今月曾經照古人。

古人今人若流水，共看明月皆如此。

唯愿當歌對酒時，月光長照金樽里。

OutputStreamWriter增強了FileOutputStream，讓它擁有了直接寫字符的能力，BufferedWriter增強了OutputStreamWriter，讓它擁有了緩存的能力。

同樣的，InputStreamReader增強了FileInputStream，讓它擁有了直接讀字符的能力，BufferedReader增強InputStreamReader，讓它擁有了緩存的能力。

最后的話

Java的IO類庫以前我也看得一臉懵逼，總是覺得太繁瑣，太難記了。后來學了裝飾者模式才知道，要搞懂Java的IO類庫，其實重點是要搞懂裝飾者模式。

如果不懂裝飾者模式，看多少次也不會理解為什么要這么設計。

當一把鎖被鎖上的時候，你一直盯著鎖看是沒有用的，因為鑰匙肯定不是插在鎖上，一定要去別的地方找鑰匙啊。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java i o不会的地方_Java I/O 好复杂，傻傻分不清楚，别担心，我们有线索了。。。...的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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