什么是字節(jié)流？字節(jié)流輸入輸出數(shù)據(jù)的常用方法有哪些？

在計(jì)算機(jī)中，無(wú)論是文本、圖片、音頻還是視頻，所有文件都是以二進(jìn)制（字節(jié)）形式存在的，I/O流中針對(duì)字節(jié)的輸入/輸出提供了一系列的流，統(tǒng)稱為字節(jié)流。字節(jié)流是程序中最常用的流，根據(jù)數(shù)據(jù)的傳輸方向可將其分為字節(jié)輸入流和字節(jié)輸出流。在JDK中，提供了兩個(gè)抽象類InputStream和OutputStream，它們是字節(jié)流的頂級(jí)父類，所有的字節(jié)輸入流都繼承自InputStream，所有的字節(jié)輸出流都繼承自O(shè)utputStream。為了方便理解，可以把InputStream和OutputStream比作兩根“水管”，如圖1所示。

圖1 InputStream和OutputStream

圖1中，InputStream被看成一個(gè)輸入管道，OutputStream被看成一個(gè)輸出管道，數(shù)據(jù)通過(guò)InputStream從源設(shè)備輸入到程序，通過(guò)OutputStream從程序輸出到目標(biāo)設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。由此可見，I/O流中的輸入/輸出都是相對(duì)于程序而言的。

在JDK中，InputStream和 OutputStream提供了一系列與讀寫數(shù)據(jù)相關(guān)的方法，接下來(lái)先來(lái)了解一下InputStream的常用方法，如表1所示。

表1 InputStream的常用方法

方法聲明	功能描述
int read()	從輸入流讀取一個(gè)8位的字節(jié)，把它轉(zhuǎn)換為0~255之間的整數(shù)，并返回這一整數(shù)。當(dāng)沒(méi)有可用字節(jié)時(shí)，將返回-1
int read(byte[] b)	從輸入流讀取若干字節(jié)，把它們保存到參數(shù)b指定的字節(jié)數(shù)組中，返回的整數(shù)表示讀取字節(jié)的數(shù)目
int read(byte[] b,int off，int len)	從輸入流讀取若干字節(jié)，把它們保存到參數(shù)b指定的字節(jié)數(shù)組中，off指定字節(jié)數(shù)組開始保存數(shù)據(jù)的起始下標(biāo)，len表示讀取的字節(jié)數(shù)目
void close()	關(guān)閉此輸入流并釋放與該流關(guān)聯(lián)的所有系統(tǒng)資源

表7-1中列舉了InputStream的四個(gè)常用方法。前三個(gè)read()方法都是用來(lái)讀數(shù)據(jù)的，其中，第一個(gè)read()方法是從輸入流中逐個(gè)讀入字節(jié)，而第二個(gè)和第三個(gè)read()方法則將若干字節(jié)以字節(jié)數(shù)組的形式一次性讀入，從而提高讀數(shù)據(jù)的效率。在進(jìn)行I/O流操作時(shí)，當(dāng)前I/O流會(huì)占用一定的內(nèi)存，由于系統(tǒng)資源寶貴，因此，在I/O操作結(jié)束后，應(yīng)該調(diào)用close()方法關(guān)閉流，從而釋放當(dāng)前I/O流所占的系統(tǒng)資源。

與InputStream對(duì)應(yīng)的是OutputStream。OutputStream是用于寫數(shù)據(jù)的，因此OutputStream提供了一些與寫數(shù)據(jù)有關(guān)的方法，如表2所示。

表2 OutputStream的常用方法

方法聲明	功能描述
void write(int b)	向輸出流寫入一個(gè)字節(jié)
void write(byte[] b)	把參數(shù)b指定的字節(jié)數(shù)組的所有字節(jié)寫到輸出流
void write(byte[] b,int off,int len)	將指定byte數(shù)組中從偏移量off開始的len個(gè)字節(jié)寫入輸出流
void flush()	刷新此輸出流并強(qiáng)制寫出所有緩沖的輸出字節(jié)
void close()	關(guān)閉此輸出流并釋放與此流相關(guān)的所有系統(tǒng)資源

表2中，列舉了OutputStream類的五個(gè)常用方法。前三個(gè)是重載的write()方法，都用于向輸出流寫入字節(jié)，其中，第一個(gè)方法逐個(gè)寫入字節(jié)，后兩個(gè)方法是將若干個(gè)字節(jié)以字節(jié)數(shù)組的形式一次性寫入，從而提高寫數(shù)據(jù)的效率。flush()方法用來(lái)將當(dāng)前輸出流緩沖區(qū)（通常是字節(jié)數(shù)組）中的數(shù)據(jù)強(qiáng)制寫入目標(biāo)設(shè)備，此過(guò)程稱為刷新。close()方法是用來(lái)關(guān)閉流并釋放與當(dāng)前IO流相關(guān)的系統(tǒng)資源。

InputStream和OutputStream這兩個(gè)類雖然提供了一系列和讀寫數(shù)據(jù)有關(guān)的方法，但是這兩個(gè)類是抽象類，不能被實(shí)例化，因此，針對(duì)不同的功能，InputStream和OutputStream提供了不同的子類，這些子類形成了一個(gè)體系結(jié)構(gòu)，如圖2和圖3所示。

圖2 InputStream的子類

圖3 OutputStream的子類

從圖2和圖3中可以看出，InputStream和OutputStream的子類有很多是大致對(duì)應(yīng)的，比如，ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream、FileInputStream和FileOutputStream等。圖中所列出的I/O流都是程序中很常見的，接下來(lái)將為讀者講解開發(fā)時(shí)常用流的具體用法。

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