位元組流與緩衝流
java零基礎入門-高級特性篇(十二) IO 流 2
本章先來看兩大「流」派中的位元組流。位元組流相對字元流總體結構簡單一點，只用記住它的4個最基本的操作類就可以了。下面一張圖來看看這四個基本的操作類。
上面這張圖通過兩個方面進行劃分，一個是輸入和輸出，一個是具不具備緩衝功能。下面來具體分析一下。
不帶緩衝的輸入輸出
FileInputStream
首先在磁碟上創建一個txt文件，我在D盤根目錄創建（文件名為demo.txt），然後使用FileInputStream這個類來讀取這個文件。
這是最基本的文件讀取方法。這段代碼中有幾個地方要注意一下。首先是File類型。這個也是處理文件的重要類型，下面先插個隊，來先介紹一下File。
File
File用來操作文件，注意，這裡是操作文件本身，而不是獲得文件的內容，獲取文件的內容就需要使用流了。比如上面的demo.txt文件，可以用File類通過文件在系統中的路徑獲取文件，但File無法讀取demo.txt中的內容。通過文件路徑創建File類型的對象以後，就可以通過一系列的API來操作文件，比如常用的一些方法：
getName()：用於返迴文件名或者路徑。getPath()：返回對象的路徑。exists()：判斷文件是否存在等等。除了操作文件，還可以操作文件夾，比如mkdir()方法可以創建文件夾，經常和exists方法一起使用，判斷是否需要創建文件夾，如果需要的文件夾不存在則創建它。
以上代碼就是File的基本操作，其他的操作可以參考API，這裡不再逐一演示。總之，記住一點，File類型操作的是文件本身，無法操作文件內容。
第二個要注意的是D:\demo.txt這個路徑。我們通常使用windows作為編碼的系統，而windows中路徑分隔符是單個 ，但是在java代碼中，需要添加一個作為轉義符，這樣才能被java識別為路徑分隔符。注意，我這裡強調了windows系統，因為好死不死，在linux裡面的路徑分隔符恰恰是反的 / 。由於我們的代碼最終會放在伺服器上運行，所以我們不能將路徑寫死成只有windows系統可以識別的 \ 。我們需要一個在windows里是 ，在linux里是 / 的方法。
這個方法File類也幫我們做好了，就是File.separator，將上面的路徑改造為平台無關的寫法就是
"D:" + File.separator + "demo.txt"
平台無關的路徑分隔符：意思就是無論哪個平台都可以獲取正確的路徑分隔符，在windows下File.separator是 ，在linux下File.separator是 / 。
好了，File的基本操作介紹完了，下面繼續介紹流。使用File類型根據文件路徑創建一個文件的對象，然後用這個對象作為FileInputStream輸入流的構造器參數，創建一個輸入流。這樣就可以通過流來獲取文件的內容了。上例中，通過while循環逐個位元組的讀取文件中的內容，然後轉換為char類型進行輸出。
來看一下FileInputStream的構造器。FileInputStream有兩個我們常用的構造器，一個接受File類型參數，就是上例中的寫法。還有一個構造器接受一個字元串的參數，也就是文件路徑。
這裡順便複習一下this關鍵字，在構造器中的this表示調用這個類的另一個不同參數的構造器，來看看this後面括弧表示的是什麼意思。如果參數中的文件不為空，那麼就根據參數地址創建一個匿名文件對象，然後調用下面這個參數為File類型的構造器，所以上例中可以省略掉File對象的創建，直接給流傳遞一個文件路徑也是可以的，因為接受字元串的構造器也可以完成創建File類型對象的工作。
FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\demo.txt");
但是這種輸出方式有缺點，上一章介紹過中文編碼，由於中文數量過於龐大，所以根據編碼表中的編碼，一個漢字可能佔用2個或者3個甚至4個位元組，這樣如果逐個位元組輸出的話，當需要輸出的內容是中文的時候，就會出現亂碼。因為可能只輸出了二分之一個或者三分之一個中文，這樣沒法顯示一個完整的中文，只能是亂碼。所以如果需要輸出一個正確的中文，需要對代碼進行改造。
改造的話就不能再是逐個位元組的輸出，而是需要將多個位元組放在一起，同時讀出來。
這樣將多個位元組內容，通過String的構造器將位元組轉換為字元串，就可以正確的輸出中文了。
為什麼不讀取一個視頻或者圖片，而要讀取一個文本文件？文本文件不是應該使用字元流嗎？
因為這裡使用文本文件方便演示，如果讀取一個圖片或者視頻，Eclipse沒有辦法來展示讀取的圖片或者視頻，所以用文本文件來做例子比較方便。
FileOutputStream
既然輸入流是讀取文件的內容，那麼相對應的，輸出流就是將內容寫入到文件中。下面來看看如何將內容寫入文件。
首先看代碼，首先是系統無關的分隔符寫法，這裡沒有使用 \ 而是使用File.separator替代。另外，和輸入流類似的，輸出流也有字元串參數的構造器。在這個構造器中，也有將文件路徑轉為File對象的操作，所以這裡沒有創建File對象的過程。
與輸入流對應的，輸出流將字元轉為對應的int，然後逐個將int使用輸出流的write方法，寫入到文件中。除了使用int類型寫入文件，還可以使用位元組寫入文件，這裡與輸入流操作類似，就不在過多解釋，各位可以參照上面輸入流的方法和API自行完成。
還是給點提示吧，字元串轉為位元組，可以使用getBytes()方法完成。上例中不再需要循環逐個讀入字元，而是將str轉為位元組，str.getBytes()，然後用輸出流fos調用write方法的重載方法write(str.getBytes())即可。
具有緩衝功能的輸入輸出
介紹完兩個最基本的輸入輸出流後，再來看看具有緩衝功能的流如何使用。在看代碼之前，首先要弄清楚，什麼是具有緩衝功能。
上面講解的普通流是逐個位元組進行輸入或輸出，這樣雖然可以完成工作，但是在效率上有很大的問題。當我們將文件讀取的時候，會先載入到內存，然而剛剛載入了一個位元組到內存，馬上又要告訴磁碟，喂~大兄弟，給我把這個位元組寫到磁碟上，我們知道磁碟的效率比內存要低很多的，在磁碟寫入的過程中，內存只能幹瞪眼，當磁碟寫完一個位元組後，內存再把下一個位元組交給磁碟，喂~大兄弟，繼續寫下一個，然後內存又等著磁碟寫下一個位元組。
普通流效率低下的最大原因就在於此，頻繁的調用磁碟，導致無法發揮內存速度快的優點。於是為了提高效率，緩衝流出現了。看看緩衝流緩衝了什麼？緩衝流並不是每一個位元組都要調用一次磁碟，而是根據設置的緩衝區大小，每當緩衝區滿了以後，再調用一次磁碟，比如上圖中，緩衝區設置為3，結果就是每次緩衝區有3個位元組的數據以後，再調用一次磁碟，這樣一來，調用磁碟的次數就減少了很多，使效率得到了很大的提升。文件越大，緩衝流效率的提升越明顯。
下面來看一個例子，首先是普通流。
這裡的普通流沒有設置緩衝區，逐個位元組進行文件讀入和寫入，花了17秒完成5m文件的複製。這裡要注意的是流是需要關閉的，如果不關閉流可能會出現資源被佔用或者內存泄漏的問題，通常在finally中關閉流，避免導致沒有執行到流的關閉就拋出異常導致關閉流不成功。
使用緩衝流進行文件的複製，可以看到文件的複製效率提高了很多。緩衝流的創建，需要InputStream子類作為參數，除了將普通流外面包裝了一層，其他代碼與普通流沒有區別，這種包一層就能有更強功能的流，還有個名稱叫做高級流，這種包一層的做法，有種更優雅的名稱---「裝飾模式」。關於裝飾模式，後面章節來具體說明。
緩衝流自帶緩衝區，這個緩衝區多大？
理解了普通流的用法，緩衝流用起來沒有什麼難度，它僅僅是包裝了一層而已，所以當我們需要對磁碟上的文件進行讀寫操作的時候，建議使用緩衝流，效率要高很多。
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