字节流概述

在计算机中，无论是文本、图片、音频还是视频，所有文件都是以二进制（字节）形式存在的，I/O流中针对字节的输入/输出提供了一系列的流，统称为字节流。

字节流是程序中最常用的流。根据数据的传输方向，可将其分为字节输入流和字节输出流。

在JDK中，提供了两个抽象类InputStream和OutputStream，它们是字节流的顶级父类。所有的字节输入流都继承自InputStream，所有的字节输出流都继承自OutputStream。

为了方便理解，可以把InputStream和OutputStream比作两根“水管”，如图1所示。

图1 InputStream和OutputStream

InputStream和OutputStream的作用

图1中，InputStream被看成一个输入管道，OutputStream被看成一个输出管道。

数据通过InputStream从源设备输入到程序，通过OutputStream从程序输出到目标设备，从而实现数据的传输。

I/O流中的输入/输出都是相对于程序而言的。

InputStream的常用方法

在JDK中，InputStream提供了一系列与读写数据相关的方法，接下来先来了解一下InputStream的常用方法，如表1所示。

表1 InputStream的常用方法

读取方法说明

表7-1列出了InputStream里四个最常用的方法。

• int read()：按字节一个一个地从输入流里读取数据。
• int read(byte[] b)：把多个字节一次性读入字节数组。
• int read(byte[] b,int off，int len)：按指定范围把多个字节读入字节数组。
• void close()：关闭流并释放系统资源。

前面三个read()方法都负责读取数据，不过读取方式并不一样。

第一个read()是逐字节读取。第二个和第三个read()则是把多个字节一次性读入字节数组。这样做的好处很直接，就是能提升读取数据的效率。

I/O流操作完成之后，应该及时调用close()方法关闭流。因为当前I/O流会占用一定的内存资源，而系统资源本身就是有限的。

OutputStream的常用方法

与InputStream对应的是OutputStream。OutputStream是用于写数据的，因此OutputStream提供了一些与写数据有关的方法，如表2所示。

表2 OutputStream的常用方法

写入方法说明

表2中，列举了OutputStream类的五个常用方法。

• 前三个是重载的write()方法，都用于向输出流写入字节。
• 第一个方法逐个写入字节。
• 后两个方法是将若干个字节以字节数组的形式一次性写入，从而提高写数据的效率。

flush()方法用来将当前输出流缓冲区（通常是字节数组）中的数据强制写入目标设备，此过程称为刷新。

close()方法是用来关闭流并释放与当前IO流相关的系统资源。

InputStream和OutputStream的子类体系

InputStream和OutputStream这两个类虽然提供了一系列和读写数据有关的方法，但是这两个类是抽象类，不能被实例化。

因此，针对不同的功能，InputStream和OutputStream提供了不同的子类。这些子类形成了一个体系结构，如图2和图3所示。

图2 InputStream的子类

图3 OutputStream的子类

子类体系的对应关系

结合图2和图3不难发现，InputStream 和 OutputStream 下面有不少子类基本是一一对应的。

• ByteArrayInputStream 对应 ByteArrayOutputStream
• FileInputStream 对应 FileOutputStream

图里列出的这些 I/O 流，都是日常开发中相当常见的类型。

接下来，就顺着这条线，把开发里常用流的具体用法逐一讲清楚。