图文精讲(一)——Java中I/O流——字节流(概述、读写文件、文件的拷贝、缓冲区、缓冲流)
I/O流概述:
结构：
Java中的I/O流主要定义在java.io包中，该包下定义了很多类，其中有4个类为流的*类，分别为InputStream和OutputStream，Reader和Writer。
说明：
InputStream和OutPutStream是字节流，而Reader和Writer是字符流；
InputStream和Reader是输入流，而OutPutStream和Writer是输出流；
图中的4个*类都是抽象类，并且是所有流类型的父类。
图示：
字节流概述：
定义：
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。
说明：
字节流是程序中最常用的流。
在JDK中，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。
InputStream与OutputStream示意图：
说明：
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。
InputStream的常用方法：
说明：
前三个read()方法都是用来读数据的，分按字节读取和按字节数组读取。
进行I/O流操作时，应该调用close()方法关闭流，从而释放当前I/O流所占的系统资源。
OutputStream的常用方法：
说明：
前三个write()方法都是用来写数据的，分按字节读取和按字节数组写入。
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与OutputStream的继承体系：
字节流读写文件：
说明：
针对文件的读写操作，JDK专门提供了两个类，分别是FileInputStream和FileOutputStream。
FileInputStream是InputStream的子类，它是操作文件的字节输入流，专门用于读取文件中的数据。
从文件读取数据是重复的操作，因此需要通过循环语句来实现数据的持续读取。
示例（读取包含“hello”内容的txt文件）：
注意：上面的结果返回的是每个字符的ASSIC码值。
示例（向txt文件写入数据）：
注意：
通过FileOutputStream向一个已经存在的文件中写入数据，该文件中的数据首先会被清空，再写入新的数据。若希望在已存在的文件内容之后追加新内容，则可使用构造函数FileOutputStream(String fileName, boolean append)来创建文件输出流对象，并把append参数的值设置为true。
示例（向txt文件写入数据）：
注意：
I/O流在进行数据读写操作时会出现异常，为了保证I/O流的close()方法一定执行来释放占用的系统资源，通常会将关闭流的操作写在finally代码块中。
finally{
try{
if(in!=null) in.close();
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
try{
if(out!=null) out.close();
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
文件的拷贝
说明：
I/O流通常都是成对出现的，即输入流和输出流一起使用。例如文件的拷贝就需要通过输入流来读取源文件中的数据，并通过输出流将数据写入新文件。
FileInputStream in = new FileInputStream("source/src.jpg");
FileOutputStream out = new FileOutputStream("target/dest.jpg");
int len = 0;
long beginTime = System.currentTimeMillis();
while ((len = in.read()) != -1) {
out.write(len);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费时间为："+(endTime-beginTime) +"毫秒");
in.close();
out.close();
字节流的缓冲区：
假设从北京运送快递到上海，如果有一万件
快递，一件一件的运送就必须运输一万次，这样
的效率显然非常低。为了减少运输次数，可以先
把一批快递装在一个车厢中，这样就可以成批的运送快递，这时的车厢就相当于一个临时缓冲区。
同理：在文件拷贝过程中，通过以字节形式逐个拷贝，效率也非常低。为此，可以定义一个字节数组缓冲区，在拷贝文件时，就可以一次性读取多个字节的数据
示例（使用字节流缓冲区拷贝文件）：
FileInputStream in = new FileInputStream("source/src.jpg");
FileOutputStream out = new FileOutputStream("target/dest.jpg");
int len = 0;
byte[] buff = new byte[1024];
long beginTime = System.currentTimeMillis();
while ((len = in.read(buff)) != -1) {
out.write(buff,0,len);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费时间为："+(endTime-beginTime) +"毫秒");
in.close();
out.close();
说明：
从图可以看出拷贝文件所消耗的时间明显减少了很多，这说明使用缓冲区读写文件可以有效的提高程序的传输效率。
程序中的缓冲区就是一块内存，该内存主要用于存放暂时输入/输出的数据，由于使用缓冲区减少了对文件的操作次数，所以可以提高读写数据的效率。
字节缓冲流：
说明：
除了定义字节缓冲区来提高文件拷贝效率外，IO中还提供了两个字节缓冲流来提高文件拷贝效率：BufferedInputStream和BufferedOutputStream。它们的构造方法中分别接收InputStream和OutputStream类型的参数作为对象，在读写数据时提供缓冲功能。
缓冲流示意图：
示例（使用字节缓冲流拷贝文件）：
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(
new FileInputStream("source/src.jpg"));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(
new FileOutputStream("target/dest.jpg"));
int len = 0;
long beginTime = System.currentTimeMillis();
while ((bis.read()) != -1) {
bos.write(len);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("花费时间为："+(endTime-beginTime) +"毫秒");
bis.close();
bos.close();
说明：
从图可以看出拷贝文件所消耗的时间明显减少了很多，这说明使用字节缓冲流同样可以有效的提高程序的传输效率。
这种方式与字节流的缓冲区类似，都对数据进行了缓冲，从而有效的提高了数据的读写效率。
多加补充：
InputStream是所有字节输入流的抽象基类
OutputStream是所有字节输出流的父类
FileInputStream是文件的字节输入流，使用该流可以以字节为单位从文件中读取数据
FileOutputStream是文件的字节输出流，我们可以以字节为单位将数据写入文件
可以向已经存在的文件中追加内容的构造方法