Java的核心库java.io提供了全面的IO接口，包括：文件读写，标准设备输出等等。Java中IO是以流为基础进行输入输出的，所有数据被串行化写入输出流，或者从输入流读入。在具体使用中很多初学者对Java.io包的使用非常含糊，本文将详细解说关于Java.io的使用。

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　　一． Input和Output
    stream代表的是任何有能力产出数据的数据源，或是任何有能力接收数据的接收源。在Java的IO系统中，所有的stream（包括Input和Out stream）都包括两种类型：
  1.1 以字节为导向的stream
　　以字节为导向的stream，表示以字节为单位从stream中读取或往stream中写入信息。以字节为导向的stream包括下面几种类型：
input
stream：
      1) ByteArrayInputStream：把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用
      2) StringBufferInputStream：把一个String对象作为InputStream
      3) FileInputStream：把一个文件作为InputStream，实现对文件的读取操作
      4) PipedInputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用
      5) SequenceInputStream：把多个InputStream合并为一个InputStream
Out
stream
      1) ByteArrayOutputStream：把信息存入内存中的一个缓冲区中
      2) FileOutputStream：把信息存入文件中
      3) PipedOutputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用
      4) SequenceOutputStream：把多个OutStream合并为一个OutStream
  1.2 以Unicode字符为导向的stream
　　以Unicode字符为导向的stream，表示以Unicode字符为单位从stream中读取或往stream中写入信息。以Unicode字符为导向的stream包括下面几种类型：
Input
Stream
      1) CharArrayReader：与ByteArrayInputStream对应
      2) StringReader：与StringBufferInputStream对应
      3) FileReader：与FileInputStream对应
      4) PipedReader：与PipedInputStream对应
Out
Stream
      1) CharArrayWrite：与ByteArrayOutputStream对应
      2) StringWrite：无与之对应的以字节为导向的stream
      3) FileWrite：与FileOutputStream对应
      4) PipedWrite：与PipedOutputStream对应
　  以字符为导向的stream基本上对有与之相对应的以字节为导向的stream。两个对应类实现的功能相同，字是在操作时的导向不同。如 CharArrayReader：和ByteArrayInputStream的作用都是把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用，所不同的 是前者每次从内存中读取一个字节的信息，而后者每次从内存中读取一个字符。
  1.3 两种不现导向的stream之间的转换
    InputStreamReader和OutputStreamReader：把一个以字节为导向的stream转换成一个以字符为导向的stream。

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    二. stream添加属性
  2.1 “为stream添加属性”的作用
　　运用上面介绍的Java中操作IO的API，我们就可完成我们想完成的任何操作了。但通过FilterInputStream和FilterOutStream的子类，我们可以为stream添加属性。下面以一个例子来说明这种功能的作用。
　　如果我们要往一个文件中写入数据，我们可以这样操作：
FileOutStream fs = new FileOutStream(“test.txt”);
　  然后就可以通过产生的fs对象调用write()函数来往test.txt文件中写入数据了。但是，如果我们想实现“先把要写入文件的数据先缓存到内存 中，再把缓存中的数据写入文件中”的功能时，上面的API就没有一个能满足我们的需求了。但是通过FilterInputStream和 FilterOutStream的子类，为FileOutStream添加我们所需要的功能。
  2.2 FilterInputStream的各种类型
    2.2.1 用于封装以字节为导向的InputStream
      1) DataInputStream：从stream中读取基本类型（int、char等）数据。
      2) BufferedInputStream：使用缓冲区
      3) LineNumberInputStream：会记录input stream内的行数，然后可以调用getLineNumber()和setLineNumber(int)
      4) PushbackInputStream：很少用到，一般用于编译器开发
    2.2.2 用于封装以字符为导向的InputStream
      1) 没有与DataInputStream对应的类。除非在要使用readLine()时改用BufferedReader，否则使用DataInputStream
      2) BufferedReader：与BufferedInputStream对应
      3) LineNumberReader：与LineNumberInputStream对应
      4) PushBackReader：与PushbackInputStream对应
  2.3 FilterOutStream的各种类型
    2.2.3 用于封装以字节为导向的OutputStream
      1) DataIOutStream：往stream中输出基本类型（int、char等）数据。
      2) BufferedOutStream：使用缓冲区
      3) PrintStream：产生格式化输出
    2.2.4 用于封装以字符为导向的OutputStream
      1) BufferedWrite：与对应
      2) PrintWrite：与对应

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    三. RandomAccessFile
      1) 可通过RandomAccessFile对象完成对文件的读写操作
      2) 在产生一个对象时，可指明要打开的文件的性质：r，只读；w，只写；rw可读写
      3) 可以直接跳到文件中指定的位置

当两个进程在进行远程通信时，彼此可以发送各种类型的数据。无论是何种类型的数据，都会以二进制序列的形式在网络上传送。发送方需要把这个Java对象转换为字节序列，才能在网络上传送；接收方则需要把字节序列再恢复为Java对象。

把Java对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。

把字节序列恢复为Java对象的过程称为对象的反序列化。

对象的序列化主要有两种用途：

1） 把对象的字节序列永久地保存到硬盘上，通常存放在一个文件中；

2） 在网络上传送对象的字节序列。

一．JDK类库中的序列化API

java.io.ObjectOutputStream代表对象输出流，它的writeObject(Object obj)方法可对参数指定的obj对象进行序列化，把得到的字节序列写到一个目标输出流中。

java.io.ObjectInputStream代表对象输入流，它的readObject()方法从一个源输入流中读取字节序列，再把它们反序列化为一个对象，并将其返回。、

只有实现了Serializable和Externalizable接口的类的对象才能被序列化。Externalizable接口继承自Serializable接口，实现Externalizable接口的类完全由自身来控制序列化的行为，而仅实现Serializable接口的类可以采用默认的序列化方式 。

对象序列化包括如下步骤：

1） 创建一个对象输出流，它可以包装一个其他类型的目标输出流，如文件输出流；

2） 通过对象输出流的writeObject()方法写对象。

对象反序列化的步骤如下：

1） 创建一个对象输入流，它可以包装一个其他类型的源输入流，如文件输入流；

2） 通过对象输入流的readObject()方法读取对象。

下面让我们来看一个对应的例子，类的内容如下：

二．实现Serializable接口

ObjectOutputStream只能对Serializable接口的类的对象进行序列化。默认情况下，ObjectOutputStream按照默认方式序列化，这种序列化方式仅仅对对象的非transient的实例变量进行序列化，而不会序列化对象的transient的实例变量，也不会序列化静态变量。

当ObjectOutputStream按照默认方式反序列化时，具有如下特点：

1）如果在内存中对象所属的类还没有被加载，那么会先加载并初始化这个类。如果在classpath中不存在相应的类文件，那么会抛出ClassNotFoundException；

2）在反序列化时不会调用类的任何构造方法。

如果用户希望控制类的序列化方式，可以在可序列化类中提供以下形式的writeObject()和readObject()方法。

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream out) throws IOException

private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException, ClassNotFoundException;

当ObjectOutputStream对一个Customer对象进行序列化时，如果该对象具有writeObject()方法，那么就会执行这一方法，否则就按默认方式序列化。在该对象的writeObjectt()方法中，可以先调用ObjectOutputStream的defaultWriteObject()方法，使得对象输出流先执行默认的序列化操作。同理可得出反序列化的情况，不过这次是defaultReadObject()方法。

有些对象中包含一些敏感信息，这些信息不宜对外公开。如果按照默认方式对它们序列化，那么它们的序列化数据在网络上传输时，可能会被不法份子窃取。对于这类信息，可以对它们进行加密后再序列化，在反序列化时则需要解密，再恢复为原来的信息。

默认的序列化方式会序列化整个对象图，这需要递归遍历对象图。如果对象图很复杂，递归遍历操作需要消耗很多的空间和时间，它的内部数据结构为双向列表。

在应用时，如果对某些成员变量都改为transient类型，将节省空间和时间，提高序列化的性能。

三．实现Externalizable接口

Externalizable接口继承自Serializable接口，如果一个类实现了Externalizable接口，那么将完全由这个类控制自身的序列化行为。Externalizable接口声明了两个方法：

public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException

public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException , ClassNotFoundException

前者负责序列化操作，后者负责反序列化操作。

在对实现了Externalizable接口的类的对象进行反序列化时，会先调用类的不带参数的构造方法，这是有别于默认反序列方式的。如果把类的不带参数的构造方法删除，或者把该构造方法的访问权限设置为private、默认或protected级别，会抛出java.io.InvalidException: no valid constructor异常。

四．可序列化类的不同版本的序列化兼容性

凡是实现Serializable接口的类都有一个表示序列化版本标识符的静态变量：

private static final long serialVersionUID;

以上serialVersionUID的取值是Java运行时环境根据类的内部细节自动生成的。如果对类的源代码作了修改，再重新编译，新生成的类文件的serialVersionUID的取值有可能也会发生变化。

类的serialVersionUID的默认值完全依赖于Java编译器的实现，对于同一个类，用不同的Java编译器编译，有可能会导致不同的serialVersionUID，也有可能相同。为了提高哦啊serialVersionUID的独立性和确定性，强烈建议在一个可序列化类中显示的定义serialVersionUID，为它赋予明确的值。显式地定义serialVersionUID有两种用途：

1）在某些场合，希望类的不同版本对序列化兼容，因此需要确保类的不同版本具有相同的serialVersionUID；

2）在某些场合，不希望类的不同版本对序列化兼容，因此需要确保类的不同版本具有不同的serialVersionUID。