帶你深入理解Java的IO到底是個啥

摘要：操作系統就是管家，電腦的設備就是資源，如果進程先要操作資源，必須要進行系統調用，有操作系統去處理，然后再返回給進程，這樣的代理模式是不是很常見？因此app 就是你寫的程序，資源就是硬盤或者其他的設備，io就是進行的系統調用。

本文分享自華為雲社區《驚呆了，原來JavaIO如此簡單》，原文作者：香菜聊游戲。

操作系統就是管家，電腦的設備就是資源，如果進程先要操作資源，必須要進行系統調用，有操作系統去處理，然后再返回給進程，這樣的代理模式是不是很常見？因此app 就是你寫的程序，資源就是硬盤或者其他的設備，io就是進行的系統調用。

為了保證操作系統的穩定性和安全性，一個進程的地址空間划分為 用戶空間（User space） 和 內核空間（Kernel space ） 。像我們平常運行的應用程序都是運行在用戶空間，只有內核空間才能進行系統態級別的資源有關的操作，比如如文件管理、進程通信、內存管理等等。也就是說，我們想要進行 IO 操作，一定是要依賴內核空間的能力。並且，用戶空間的程序不能直接訪問內核空間。當想要執行 IO 操作時，由於沒有執行這些操作的權限，只能發起系統調用請求操作系統幫忙完成。因此，用戶進程想要執行 IO 操作的話，必須通過 系統調用 來間接訪問內核空間

java的io 實在太復雜了，往往新手很難掌握，因為只緣身在此山中，新手往往很難從全體去看到問題的本質，我和打鐵的朋友的聊天截圖能幫你解答一些。

類結構如下

在平常的讀寫文件的時候可以先用基本流，然后看是否需要字符流，最后在用上帶buffer 的流。IO流的設計思想就是裝飾器模式，一層一層的進行升級功能。

IO類大點兵

來波實例展示

1、訪問操作文件（FileInputStream/FileReader ，FileOutputStream/FileWriter）

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

/**
* 拷貝文件
* @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("文件復制完成");
  }
}

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

package org.pdool.iodoc;

import java.io.*;

/**
* 拷貝文件
*
* @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、獲取鍵盤輸入

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());
      }
  }
}

讓我們看下源碼是啥情況：

總結：

• 而Reader/Writer則是用於操作字符，增加了字符編解碼等功能，適用於類似從文件中讀取或者寫入文本信息。本質上計算機操作的都是字節，不管是網絡通信還是文件讀取，Reader/Writer相當於構建了應用邏輯和原始數據之間的橋梁。
• Buffered等帶緩沖區的實現，可以避免頻繁的磁盤讀寫，進而提高IO處理效率。
• 記住IO流的設計模式是裝飾器模式，對流進行功能升級。
• stream，reader ,buffered 三個關鍵詞記住

 

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