java IO选择流的原则及其与IO流相关类的关系

1 按照用途进行分类

1.1 按照数据的来源（去向）分类

• 是文件：FileInputStream, FileOutputStream, FileReader, FileWriter
• 是byte[]：ByteArrayInputStream, ByteArrayOutputStream
• 是char[]：CharArrayReader, CharArrayWriter
• 是String：StringBufferInputStream(已过时，因为其只能用于String的每个字符都是8位的字符串), StringReader, StringWriter
• 是网络数据流：InputStream, OutputStream, Reader, Writer

1.2 按照格式化输出

• 需要格式化输出：PrintStream（输出字节），PrintWriter（输出字符）

1.3 按缓冲功能分

• 要缓冲：BufferedInputStream, BufferedOuputStream, BuffereaReader, BufferedWriter

1.4 按照数据格式分

• 二进制格式（只要确定不是纯文本格式的），InputStream, OutputStream, 及其所有带Stream子类
• 纯文本格式（比如英文/汉字/或其他编码文字）：Reader, Writer, 及其相关子类

1.5 按照输入输出分

• 输入：Reader， InputStream，及其相关子类
• 输出：Writer，OutputStream，及其相关子类

1.6 特殊需求

• 从Stream转化为Reader，Writer：InputStreamReader，OutputStreamWriter
• 对象输入输出流：ObjectInputStream，ObjectOutputStream
• 进程间通信：PipeInputStream，PipeOutputStream，PipeReader，PipeWriter
• 合并输入：SequenceInputStream
• 更特殊的需要：PushbackInputStream, PushbackReader, LineNumberInputStream, LineNumberReader

2 确定选用流对象的步骤

• 确定原始数据的格式
• 确定是输入还是输出
• 是否需要转换流
• 数据的来源（去向）
• 是否需要缓冲
• 是否需要格式化输出

3 Java中Inputstream/OutputStream与Reader/Writer的区别

• Reader/Writer和InputStream/OutputStream分别是I/O库提供的两套平行独立的等级机构，
  • InputStream、OutputStream是用来处理8位元的流，也就是用于读写ASCII字符和二进制数据；Reader、Writer是用来处理16位元的流，也就是用于读写Unicode编码的字符。
  • 在JAVA语言中，byte类型是8位的，char类型是16位的，所以在处理中文的时候需要用Reader和Writer。
  • 两种等级机构下，有一道桥梁InputStreamReader、OutputStreamWriter负责进行InputStream到Reader的适配和由OutputStream到Writer的适配。 

• 在Java中，有不同类型的Reader/InputStream输入流对应于不同的数据源：
  • FileReader/FileInputStream 用于从文件输入；
  • CharArrayReader/ByteArrayInputStream 用于从程序中的字符数组输入；
  • StringReader/StringBufferInputStream 用于从程序中的字符串输入；
  • PipedReader/PipeInputStream 用于读取从另一个线程中的 PipedWriter/PipeOutputStream 写入管道的数据。
  • 相应的也有不同类型的Writer/OutputStream输出流对应于不同的数据源：FileWriter/FileOutputStream，CharArrayWriter/ByteArrayOutputStream，StringWriter，PipeWriter/PipedOutputStream。
• 有两种没有对应Reader类型的InputStream输入流，用getInputStream()来读取数据。
  • Socket 用于套接字；
  • URLConnection 用于 URL 连接。

4  流类的继承关系图

4.1 .继承自InputStream/OutputStream的流都是用于向程序中输入/输出数据，且数据的单位都是字节(byte=8bit)，如图，深色的为节点流，浅色的为处理流。

4.2 .继承自Reader/Writer的流都是用于向程序中输入/输出数据，且数据的单位都是字符(2byte=16bit)，如图，深色的为节点流，浅色的为处理流。

4.3 节点流类型

• 对文件操作的字符流有FileReader/FileWriter，
• 字节流有FileInputStream/FileOutputStream。

4.4 处理流类型

• 缓冲流：缓冲流要“套接”在相应的节点流之上，对读写的数据提供了缓冲的功能，提高了读写效率，同事增加了一些新的方法。
  • 字节缓冲流有BufferedInputStream/BufferedOutputStream，字符缓冲流有BufferedReader/BufferedWriter，字符缓冲流分别提供了读取和写入一行的方法ReadLine和NewLine方法。
  • 对于输出地缓冲流，写出的数据，会先写入到内存中，再使用flush方法将内存中的数据刷到硬盘。所以，在使用字符缓冲流的时候，一定要先flush，然后再close，避免数据丢失。
• 转换流：用于字节数据到字符数据之间的转换。
  • 字符流InputStreamReader/OutputStreamWriter。其中，InputStreamReader需要与InputStream“套接”，OutputStreamWriter需要与OutputStream“套接”。
• 数据流：提供了读写Java中的基本数据类型的功能。
  • DataInputStream和DataOutputStream分别继承自InputStream和OutputStream，需要“套接”在InputStream和OutputStream类型的节点流之上。
• 对象流：用于直接将对象写入写出。
  • 流类有ObjectInputStream和ObjectOutputStream，本身这两个方法没什么，但是其要写出的对象有要求，该对象必须实现Serializable接口，来声明其是可以序列化的。否则，不能用对象流读写。