java IO --- IO流

IO其实意味着：数据不停地搬入搬出缓冲区而已（使用了缓冲区）。

什么是Java序列化和反序列化，如何实现？

• 把Java对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化，也就是将对象写入到IO流中。序列化是为了解决在对对象流进行读写操作时所引发的问题。序列化机制允许将实现序列化的Java对象转换位字节序列，这些字节序列可以保存在磁盘上，或通过网络传输，以达到以后恢复成原来的对象。序列化机制使得对象可以脱离程序的运行而独立存在。
  ps:要对一个对象序列化，这个对象就需要实现Serializable接口，如果这个对象中有一个变量是另一个对象的引用，则引用的对象也要实现Serializable接口，这个过程是递归的。Serializable接口中没有定义任何方法，只是作为一个标记来指示实现该接口的类可以进行序列化。

实现序列化：

• 步骤一：创建一个ObjectOutputStream输出流；
• 步骤二：调用ObjectOutputStream对象的 writeObject 方法输出可序列化对象。

序列化只能保存对象的非静态成员变量，而不能保存任何成员方法和静态成员变量，并且保存的只是变量的值，变量的修饰符对序列化没有影响。

有一些对象类不具有可持久化性，因为其数据的特性决定了它会经常变化，其状态只是瞬时的，这样的对象是无法保存去状态的，如Thread对象或流对象。对于这样的成员变量，必须用 transient 关键字标明，否则编译器将报错。任何用 transient 关键字标明的成员变量，都不会被序列化。

另外，序列化可能涉及将对象存放到磁盘上或在网络上发送数据，这时会产生安全问题。对于一些需要保密的数据（如用户密码等），不应保存在永久介质中，为了保证安全，应在这些变量前加上 transient 关键字。

反序列化就是从 IO 流中恢复对象。反序列化实现：

• 步骤一：创建 ObjectInputStream 输入流
• 步骤二：调用ObjectInputStream对象的readObject()得到序列化的对象。

控制台只输出了Person的信息，没有输出构造方法中的内容，说明反序列化的对象是由 JVM 自己生成的，不通过构造方法生成。

Java 中 IO 流分为几种?

• 按照流的流向分，可以分为输入流和输出流；
  
• 按照操作单元划分，可以划分为字节流和字符流；
  
• 按照流的角色划分为节点流和处理流（包装流）。

Java IO 流共涉及 40 多个类，这些类看上去很杂乱，但实际上很有规则，而且彼此之间存在非常紧密的联系， Java I0 流的 40 多个类都是从如下 4 个抽象类基类中派生出来的。

• InputStream/Reader: 所有的输入流的基类，前者是字节输入流，后者是字符输入流。
  
• OutputStream/Writer: 所有输出流的基类，前者是字节输出流，后者是字符输出流。
  

按照操作方式分类结构图：

按照角色划分：

既然有了字节流,为什么还要有字符流?区别？

问题本质想问：不管是文件读写还是网络发送接收，信息的最小存储单元都是字节，那为什么 I/O 流操作要分为字节流操作和字符流操作呢？

因为字符流是由 Java 虚拟机将字节转换得到的，问题就出在这个过程还算是非常耗时，并且，如果我们不知道编码类型就很容易出现乱码问题。所以， I/O 流就干脆提供了一个直接操作字符的接口，方便我们平时对字符进行流操作。如果音频文件、图片等媒体文件用字节流比较好，如果涉及到字符的话使用字符流比较好。

总结：性能和使用更加方便两方面阐述。

如何选择？

• 大多数情况下使用字节流会更好，因为大多数时候 IO 操作都是直接操作磁盘文件，所以这些流在传输时都是以字节的方式进行的
  
• 为了提高性能，针对读写对象的不同，字节流可以采用带缓冲区的BufferedInputStream和BufferedOutputStream，字符流可以采用带缓冲区的BufferedReader和BufferedWriter。

java.io 包下有哪些流？

字节流和字符流。字节流继承于InputStream、OutputStream，字符流继承于Reader、Writer。在java.io包中还有许多其他的流，主要是为了提高性能和使用方便。关于Java的I/O需要注意的有两点：一是两种对称性（输入和输出的对称性，字节和字符的对称性）；二是两种设计模式（适配器模式和装潢模式）。

字符流和字节流都有对应的缓冲流，字节流也可以包装为字符流，缓冲流带有一个 8KB 的缓冲数组，可以提高流的读写效率。除了缓冲流外还有过滤流 FilterReader、字符数组流 CharArrayReader、字节数组流 ByteArrayInputStream、文件流 FileInputStream 等。

ps：BufferedReader属于处理流中的缓冲流，可以将读取的内容存在内存里面，有readLine()方法，它，用来读取一行

什么是节点流,什么是处理流,它们各有什么用处,处理流的创建有什么特征？

• 节点流:   直接与数据源相连，用于输入或者输出，常见涉及操作：文件操作、管道操作与数组操作。
• 处理流：在节点流的基础上对之进行加工，进行一些功能的扩展，常见操作：缓冲操作、对象序列化操作、转化操作、打印控制与基本数据类型操作
• 处理流的构造器必须要 传入节点流的子类

什么是缓冲区？有什么作用？

• 缓冲区就是一段特殊的内存区域，很多情况下当程序需要频繁地操作一个资源（如文件或数据库）则性能会很低，所以为了提升性能就可以将一部分数据暂时读写到缓存区，以后直接从此区域中读写数据即可，这样就显著提升了性。
  
• 针对读写对象的不同，字节流可以采用带缓冲区的BufferedInputStream和BufferedOutputStream，字符流可以采用带缓冲区的BufferedReader和BufferedWriter。

流一般需要不需要关闭,如果关闭的话在用什么方法,一般要在那个代码块里面关闭比较好，处理流是怎么关闭的，如果有多个流互相调用传入是怎么关闭的？

• 流一旦打开就必须关闭，使用close方法
• 放入finally语句块中（finally 语句一定会执行）
• 调用的处理流就关闭处理流
• 多个流互相调用只关闭最外层的流

文件操作使用的流

Filter Stream是一种IO流主要作用是用来对存在的流增加一些额外的功能，像给目标文件增加源文件中不存在的行数，或者增加拷贝的性能。

ps：FileInputStream和FileOutputStream是什么？

这是在拷贝文件操作的时候，经常用到的两个类。

• 在处理小文件的时候，它们性能表现还不错（针对字符文件，FileReader/FileWriter）。
• 在大文件的时候，最好使用BufferedInputStream (或 BufferedReader) 和 BufferedOutputStream (或 BufferedWriter)

说说管道流(Piped Stream)

• 有四种管道流， PipedInputStream, PipedOutputStream, PipedReader 和 PipedWriter.
• 在多个线程或进程中传递数据的时候管道流非常有用。

键盘获取输入的两种方式？

注意：这里的输入(和输出)针对的是内存，类似反序列化将对象流还原为对象的，创建输入流，调用readObject()，写入内存。

// Scanner:用来包装System.in流，很方便地将输入的String字符串转换成需要的数据类型。
Scanner input = new Scanner(System.in);
String s  = input.nextLine();
input.close()
// BufferedReader
BufferedReader input = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String s = input.readLine();

System.out.println()是什么？

PrintStream类的输出功能非常强大，通常如果需要输出文本内容，都应该将输出流包装成PrintStream后进行输出。它还提供其他两项功能。与其他输出流不同，PrintStream 永远不会抛出 IOException；而是，异常情况仅设置可通过 checkError 方法测试的内部标志。另外，为了自动刷新，可以创建一个 PrintStream.

println是PrintStream的一个方法。out是一个静态PrintStream类型的成员变量，System是一个java.lang包中的类，用于和底层的操作系统进行交互。