java.io理解（一）

流包括輸入流和輸出流，何爲輸入流？何爲輸出流呢？二者應該怎麼使用呢？本人對輸入流和輸出流的理解是：針對程序而言，將資源記錄到程序內，就是輸入流；將資源導入到程序外部介質中就是輸出流。輸入流用read方法讀取資源到程序，輸出流用write方法將資源從程序內部保存到相應的對象中。舉一個比較形象的例子，把大腦比作程序，書本比作資源，人類通過read書本，將知識存入大腦中，這就是輸入流的過程；相反，將大腦中思考的內容，write到書本中，就是輸出流。
Java操作流的類位於rt.jar中，包括OutputStream(輸出流)和InputStream（輸入流）及這兩個類的繼承類，這個兩個類是抽象類，具體見下圖（本文使用的jdk版本是1.7.0_71）：

類很多，如果是java初學者就真不知道怎麼辦了，但是根據設計目的、應用場景我們可以對這些類進行劃分歸類就好理解了。根據操作對象的不同java設計了不同的類：

1. 文件流：FileOutStraem、FileInputStream
2. 字節數組流：ByteArrayOutputStream、ByteArrayInputStream
3. 字符串緩衝流：StringBufferInputStream
4. 對象流：ObjectOutputStream、ObjectInputStream
5. 管道流：PipedOutputStream、PipedInputStream

以上若干流就是java根據不同的操作對象，設計的基本流類，除了字符串緩衝流外，其它流的輸出與輸入的類都是成對出現的，字符串緩衝流StringBufferInputStream類已經標識爲@ Deprecated，大家可以不用考慮使用它了。另外還有一個FilterInputStream/FilterOutput-
Stream及若干子類，這是IO的裝飾類，IO的設計採用了裝飾者模式。
首先理解文件流：

1. 文件流
   文件流類包括FileInputStream和FileOutputStream。FileInputStream繼承了InputStream抽象類，FileInputStream中最主要的方法就是read()方法，它覆蓋了InputStream中的方法，通過調用本地方法readBytes()，實現對文件的讀取。

 public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
        Object traceContext = IoTrace.fileReadBegin(path);
        int bytesRead = 0;
        try {
            bytesRead = readBytes(b, off, len);
        } finally {
            IoTrace.fileReadEnd(traceContext, bytesRead == -1 ? 0 : bytesRead);
        }
        return bytesRead;
}

FileOutputStream繼承了OutputStream抽象類，最主要的方法就是write()，覆蓋了父類的方法，write調用本地方法writeBytes()，實現將字節寫入到文件中。write方法源碼見下：

public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {
        Object traceContext = IoTrace.fileWriteBegin(path);
        int bytesWritten = 0;
        try {
            writeBytes(b, off, len, append);//調用本地方法
            bytesWritten = len;
        } finally {
            IoTrace.fileWriteEnd(traceContext, bytesWritten);
        }
    }

文件流可以讀寫圖片、視頻、音頻等文件，在文件傳輸、文件上傳下載中需要經常用到文件流。FileInputStream將文件讀取到字節數組中，FileOutputStream對將字節寫出到文件中。
例如文件上傳，使用FileOutStream：

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
//得到上傳文件的保存目錄，將上傳的文件存放於WEB-INF目錄下，不允許外界直接訪問，保證上傳文件的安全
String savePath = this.getServletContext().getRealPath("/WEB-INF/upload");
File file = new File(savePath);
//判斷上傳文件的保存目錄是否存在
if (!file.exists() && !file.isDirectory()) {
System.out.println(savePath+"目錄不存在，需要創建");
//創建目錄
file.mkdir();
}
//消息提示
String message = "";
try{
//使用Apache文件上傳組件處理文件上傳步驟：
//1、創建一個DiskFileItemFactory工廠
DiskFileItemFactory factory = new DiskFileItemFactory();
//2、創建一個文件上傳解析器
ServletFileUpload upload = new ServletFileUpload(factory);
//解決上傳文件名的中文亂碼
upload.setHeaderEncoding("UTF-8"); 
//3、判斷提交上來的數據是否是上傳表單的數據
if(!ServletFileUpload.isMultipartContent(request)){
//按照傳統方式獲取數據
return;
}
//4、使用ServletFileUpload解析器解析上傳數據，解析結果返回的是一個List<FileItem>集合，每一個FileItem對應一個Form表單的輸入項
List<FileItem> list = upload.parseRequest(request);
for(FileItem item : list){
//如果fileitem中封裝的是普通輸入項的數據
if(item.isFormField()){
String name = item.getFieldName();
//解決普通輸入項的數據的中文亂碼問題
String value = item.getString("UTF-8");
//value = new String(value.getBytes("iso8859-1"),"UTF-8");
System.out.println(name + "=" + value);
}else{//如果fileitem中封裝的是上傳文件
//得到上傳的文件名稱，
String filename = item.getName();
System.out.println(filename);
if(filename==null || filename.trim().equals("")){
continue;
}
//注意：不同的瀏覽器提交的文件名是不一樣的，有些瀏覽器提交上來的文件名是帶有路徑的，如： c:\a\b\1.txt，而有些只是單純的文件名，如：1.txt
//處理獲取到的上傳文件的文件名的路徑部分，只保留文件名部分
filename = filename.substring(filename.lastIndexOf("\\")+1);
//獲取item中的上傳文件的輸入流
InputStream in = item.getInputStream();
//創建一個文件輸出流
FileOutputStream out = new FileOutputStream(savePath + "\\" + filename);
//創建一個緩衝區
byte buffer[] = new byte[1024];
//判斷輸入流中的數據是否已經讀完的標識
int len = 0;
//循環將輸入流讀入到緩衝區當中，(len=in.read(buffer))>0就表示in裏面還有數據
while((len=in.read(buffer))>0){
//使用FileOutputStream輸出流將緩衝區的數據寫入到指定的目錄(savePath + "\\" + filename)當中
out.write(buffer, 0, len);
}
//關閉輸入流
in.close();
//關閉輸出流
out.close();
//刪除處理文件上傳時生成的臨時文件
item.delete();
message = "文件上傳成功！";
}
}
}catch (Exception e) {
message= "文件上傳失敗！";
e.printStackTrace();

}
}

文件下載使用FileInputStream，見下例子：

public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)  
            throws ServletException, IOException {  
        File f = new File("E:/1111.mp3");  
        if(f.exists()){  
            FileInputStream  fis = new FileInputStream(f);  
            String filename=URLEncoder.encode(f.getName(),"utf-8"); //解決中文文件名下載後亂碼的問題  
            byte[] b = new byte[fis.available()];  
            fis.read(b);  
            response.setCharacterEncoding("utf-8");  
            response.setHeader("Content-Disposition","attachment; filename="+filename+"");  
            //獲取響應報文輸出流對象  
            ServletOutputStream  out =response.getOutputStream();  
            out.write(b);  
            out.flush();  
            out.close();  
        }               
}