21、输入输入（io、nio）的一些知识点小结

一、常用io类

io包下的类有InputStream和OutputStream这两个处理字节的类。常用的io类中，直接继承自这两个类的就是节点流，而通过FilterInputStream和FilterOutputStream再继承自InputStream和OutputStream的都是处理流。用处理流包装节点流是典型的装饰器模式，具体可看下面两张继承关系图

InputStream类继承树：

OutputStream类继承树：

相对于处理字节，还有两个跟InputStream和OutputStream同级的类，Reader和Writer，这两个类专门负责处理字符。其中File\String\CharArray\Piped开头的都是直接和数据打交道，相当于节点流。其他的比如Bufferd\Print\LineNumber等就相当于是处理流。

处理流，比如DataInputStream，构造时需要传入一个InputStream，其实这里再传入一个处理流也是可以的，但是这个作为参数的处理流还需要传入一个节点流作为构造参数。比如：

DataInputStream dis = new DataInputStream(new DataInputStream(new FileInputStream(".\\src\\FinalTest.java")));

这样的代码是正确且有效的。

RandomAccessFile不说了，跟c中的操作很类似。

二、常用io的缓冲输入输出

由于从IO读取和输出数据是一个很慢的过程，所以为了效率，Java程序一般采用缓冲的方法。针对字节流和字符流分别有BufferedInputStream\BufferdOutputStream和BufferedReader\BufferedWriter这四个处理流。

一种常用的做法是：用Buffered的类包装节点流，再用其他类包装Buffered类，比如BufferedWriter包装FileWriter，PrintWriter包装BufferedWriter，以实现向文件中格式化输出字符。或者BufferedOutputStream包装FileOutputStream，DataOutputStream包装BufferedOutputStream，以实现向文件中写入字节数据。类似做法举一反三不一而足。

三、常用nio类

《Java编程思想》说，nio引入了新的IO类库以提高速度，而且旧IO包也已经用nio重新实现过。

nio的两个关键类是Buffer和Channel，Buffer相当于容器，存放和读取数据，而Channel则是对输入输出的模拟。比如用一个FileInputStream实例的getChannel方法得到一个FileChannel，则可以直接通过这个Channel来读取数据。对应的，用一个FileOutputStream实例的getChannel方法得到一个FileChannel，则可以直接通过这个Channel来写入数据。

Channel的一个特点是map方法，这个方法可以直接把一块数据映射到内存中，只有ByteBuffer可以和Channel交互（读，写），而map方法返回一个MappedByteBuffer类，它是ByteBuffer的子类。

值得注意的是：Channel是一个接口，FileChannel是一个抽象类，里面有很多抽象方法，所以我们用各种类的getChannel得到的都是一个实现了抽象方法的子类，但是是什么子类并无从得知，我们依然按照FileChannel暴露的方法来操作，这就是典型的简单工厂模式。

所谓简单工厂模式：比如一个电脑类Computer，其中有一个打印机类成员对象PrinterA。我们可以这么写：

Computer c = new Computer();
c.printer = new PrinterA();

有一天我们想把所有Computer类对象里的Printer换成PrinterB，那么就要修改所有写了new PrinterA()。在大型项目里这是非常低效繁琐的。我们可以改为Computer有一个Printer对象，PrinterA和PrinterB都是Printer的子类，写一个PrinterFactory类，其中getPrinter方法会返回一个PrinterA对象。

Computer c = new Computer();
c.printer = PrinterFactory.getPrinter();

那么，以后想要修改Computer的Printer，只需要修改工厂类里面的getPrinter方法让它返回一个PrinterB就可以了。