一、IO 流概述
我们知道存在硬盘中数据是永久保存的，而在内存中的数据只是临时的，内存中的数据可以存入硬盘中，硬盘中的数据也也可以读入内存中。
I/O 是 Input/Output 的缩写， I/O 技术是非常实用的技术， 用于处理设备之间的数据传输。 如读/写文件，网络通讯等。
我们把这种数据的传输，可以看做一种数据的流动，按照流动的方法，以内存为基准，分为
输入 input：流向内存是输入流，从别的地方（文件、键盘、网络、内存等）读取数据到当前程序中。
输出 output：流出内存是输出流，从程序把数据写/输出到文件、屏幕（控制台）、网络、内存等中。
Java程序中，对于数据的输入/输出操作以“流(stream)” 的方式进行。
java.io包下提供了各种“流”类和接口，用以获取不同种类的数据，并通过标准的方法输入或输出数据。
输入也叫做读取数据，输出也叫做写出数据。
注意：
（1）如果对于 File 对象，输入和输出操作只能针对文件，不能针对目录；
（2）IO操作不仅仅是针对文件，可以从网络中输入和输出。
二、Java 中IO 流原理
输入input： 读取外部数据（磁盘、光盘等存储设备的数据）到程序（内存）中。
输出output： 将程序（内存）数据输出到磁盘、光盘等存储设备中。
三、IO 的流向说明图解
四、IO流的分类
（1）按操作数据单位不同分为： 字节流(8 bit)，字符流(16 bit)
字节流：以字节（Byte）为单位，读写数据的流。
字符流：以字符（char）为单位，读写数据的流。
区别：字节流适用于读写任何类型的文件。
字符流只能用于读/写纯文本数据，纯文本主要有（txt,html,xml,properties,yml,java,cpp等），如果都读写纯文本文件，字符流快于字节流。
（2）按数据流的流向不同分为： 输入流，输出流
输入流：把数据从其他设备上读取到 内存中的流。
输出流：把数据从 内存 中写出到其他设备上的流。
（3）按流的功能角色的不同分为： 节点流，处理流
节点流：和某个节点关联，如，文件流...等。
处理流：在节点流的基础上，加其他的处理功能，加装饰功能，如，缓冲流，序列化和反序列化等。
节点流：节点流可以从一个特定的数据源（节点）读写数据（如：文件，内存）
处理流：处理流是“连接在已存在的流（节点流或者处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。不直接连接到数据源或目的地，而是“连接” 在已存在的流（节点流或处理流）之上，通过对数据的处理为程序提供更为强大的读写功能。
五、I/O 流的设计
1、IO流的顶级父类
（1）Java的IO流共涉及40多个类，实际上非常规则，都是从如下4个抽象基类派生的。
（2）由这四个类派生出来的子类名称都是以其父类名作为子类名后缀。
IO流有四大抽象的父类（超类/基类）
2、设计思想
Java 中 IO 体系是用到了一个装饰者设计模式。
IO 流的设计用了 “装饰者”设计模式，即 IO 流分为两大类，“被修饰” 的组件和 “装饰” 的组件。
例如：以 InputStream 为例
其中 FileInputStream、ByteArrayInputStream 等是 “被装饰” 的组件，依次用来连接和读取“文件”，“内存中的字节数组”等。
而 BufferedInputStream、DataInputStream、ObjectInputStream 等是用来“装饰”的组件，依次是给其他 InputStream 的 IO流提供装饰的辅助功能的，依次可以增加“提高效率的缓冲功能”、“按照Java数据类型读取数据的能力”、“读取并恢复Java对象的能力”等
对于另外的 OutputStream、Reader、Writer 系列的流设计方法也是一样的。
扩展：
装饰模式（Decorator Pattern）也称为包装模式（Wrapper Pattern），其使用一种对客户端透明的方式来动态地扩展对象的功能，它是通过继承扩展功能的替代方案之一。在现实生活中你也有很多装饰者的例子，例如：人需要各种各样的衣着，不管你穿着怎样，但是，对于你个人本质来说是不变的，充其量只是在外面加上了一些装饰，有“保暖的”、“好看的”、“防雨的”....
3、IO流的选取
IO 流的选取可以通过以下几个分类来简化选取过程。
按照IO流的方向：输入流和输出流
I：代表 Input
O：代表 Output
Java 的 IO 流是单向的，只能从输入流（Input、Reader）中读取（read）数据，也只能往输出流（OutputStream、Writer）中写（write/print）出数据
按照IO流的处理数据的基本单位分：
字节流（XxxStream）: 直接处理二进制，一个字节一个字节处理，它适用于一切数据，包括纯文本、doc、xls、图片、音频、视频等
字符流（XxxReader 和 XxxWriter）: 一个字符一个字符处理，只能处理纯文本类的数据
按照角色分：节点流、处理流
节点流：连接源头、目的地，即被装饰者 IO流
处理流：增强功能，提供性能，即装饰者 IO 流
节点流处于IO操作的第一线，所有操作必须通过他们进行；处理流是通过包装节点流来完成功能的，处理流可以增加很多层。
处理流必须依赖和包装节点流，而不能单独存在。
六、IO 流体系
|
文件IO流 |
从文件读取 |
FileInputStream |
|
FileReader |
||
|
写入到文件 |
FileOutputStream |
|
|
FileWriter |
||
|
缓冲IO流 |
从其他输入流中读取
|
BufferedInputStream |
|
BufferedReader |
||
|
写入到其他输出流中 |
BufferedOutputStream |
|
|
BufferedWriter |
||
|
转换流 |
从其他输入流读取，并解码 |
InputStreamReader |
|
写入到其他输出流中，并编码 |
OutputStreamWriter |
|
|
数据流 |
以与机器无关方式从底层输入流中读取基本 Java 数据类型 |
DataInputStream |
|
以适当方式将基本 Java 数据类型写入输出流中 |
DataOutputStream |
|
|
对象流 |
序列化 |
ObjectOutputStream |
|
反序列化 |
ObjectInputStream |
|
|
打印流 |
|
PrintStream |
|
|
PrintWriter |
|
|
其他 |
...... |
|
七、小结
