Java的核心庫java.io提供了全面的IO接口，包括：文件讀寫，標準設備輸出等等。Java中IO是以流為基礎進行輸入輸出的，所有數據被串行化寫入輸出流，或者從輸入流讀入。在具體使用中很多初學者對Java.io包的使用非常含糊，本文將詳細解說關于Java.io的使用。

-----------------------------------------------------
　　一． Input和Output
    stream代表的是任何有能力產出數據的數據源，或是任何有能力接收數據的接收源。在Java的IO系統中，所有的stream（包括Input和Out stream）都包括兩種類型：
  1.1 以字節為導向的stream
　　以字節為導向的stream，表示以字節為單位從stream中讀取或往stream中寫入信息。以字節為導向的stream包括下面幾種類型：
input
stream：
      1) ByteArrayInputStream：把內存中的一個緩沖區作為InputStream使用
      2) StringBufferInputStream：把一個String對象作為InputStream
      3) FileInputStream：把一個文件作為InputStream，實現對文件的讀取操作
      4) PipedInputStream：實現了pipe的概念，主要在線程中使用
      5) SequenceInputStream：把多個InputStream合并為一個InputStream
Out
stream
      1) ByteArrayOutputStream：把信息存入內存中的一個緩沖區中
      2) FileOutputStream：把信息存入文件中
      3) PipedOutputStream：實現了pipe的概念，主要在線程中使用
      4) SequenceOutputStream：把多個OutStream合并為一個OutStream
  1.2 以Unicode字符為導向的stream
　　以Unicode字符為導向的stream，表示以Unicode字符為單位從stream中讀取或往stream中寫入信息。以Unicode字符為導向的stream包括下面幾種類型：
Input
Stream
      1) CharArrayReader：與ByteArrayInputStream對應
      2) StringReader：與StringBufferInputStream對應
      3) FileReader：與FileInputStream對應
      4) PipedReader：與PipedInputStream對應
Out
Stream
      1) CharArrayWrite：與ByteArrayOutputStream對應
      2) StringWrite：無與之對應的以字節為導向的stream
      3) FileWrite：與FileOutputStream對應
      4) PipedWrite：與PipedOutputStream對應
　  以字符為導向的stream基本上對有與之相對應的以字節為導向的stream。兩個對應類實現的功能相同，字是在操作時的導向不同。如 CharArrayReader：和ByteArrayInputStream的作用都是把內存中的一個緩沖區作為InputStream使用，所不同的 是前者每次從內存中讀取一個字節的信息，而后者每次從內存中讀取一個字符。
  1.3 兩種不現導向的stream之間的轉換
    InputStreamReader和OutputStreamReader：把一個以字節為導向的stream轉換成一個以字符為導向的stream。

--------------------------------------------------
    二. stream添加屬性
  2.1 “為stream添加屬性”的作用
　　運用上面介紹的Java中操作IO的API，我們就可完成我們想完成的任何操作了。但通過FilterInputStream和FilterOutStream的子類，我們可以為stream添加屬性。下面以一個例子來說明這種功能的作用。
　　如果我們要往一個文件中寫入數據，我們可以這樣操作：
FileOutStream fs = new FileOutStream(“test.txt”);
　  然后就可以通過產生的fs對象調用write()函數來往test.txt文件中寫入數據了。但是，如果我們想實現“先把要寫入文件的數據先緩存到內存 中，再把緩存中的數據寫入文件中”的功能時，上面的API就沒有一個能滿足我們的需求了。但是通過FilterInputStream和 FilterOutStream的子類，為FileOutStream添加我們所需要的功能。
  2.2 FilterInputStream的各種類型
    2.2.1 用于封裝以字節為導向的InputStream
      1) DataInputStream：從stream中讀取基本類型（int、char等）數據。
      2) BufferedInputStream：使用緩沖區
      3) LineNumberInputStream：會記錄input stream內的行數，然后可以調用getLineNumber()和setLineNumber(int)
      4) PushbackInputStream：很少用到，一般用于編譯器開發
    2.2.2 用于封裝以字符為導向的InputStream
      1) 沒有與DataInputStream對應的類。除非在要使用readLine()時改用BufferedReader，否則使用DataInputStream
      2) BufferedReader：與BufferedInputStream對應
      3) LineNumberReader：與LineNumberInputStream對應
      4) PushBackReader：與PushbackInputStream對應
  2.3 FilterOutStream的各種類型
    2.2.3 用于封裝以字節為導向的OutputStream
      1) DataIOutStream：往stream中輸出基本類型（int、char等）數據。
      2) BufferedOutStream：使用緩沖區
      3) PrintStream：產生格式化輸出
    2.2.4 用于封裝以字符為導向的OutputStream
      1) BufferedWrite：與對應
      2) PrintWrite：與對應

--------------------------------------------------

    三. RandomAccessFile
      1) 可通過RandomAccessFile對象完成對文件的讀寫操作
      2) 在產生一個對象時，可指明要打開的文件的性質：r，只讀；w，只寫；rw可讀寫
      3) 可以直接跳到文件中指定的位置

當兩個進程在進行遠程通信時，彼此可以發送各種類型的數據。無論是何種類型的數據，都會以二進制序列的形式在網絡上傳送。發送方需要把這個Java對象轉換為字節序列，才能在網絡上傳送；接收方則需要把字節序列再恢復為Java對象。

把Java對象轉換為字節序列的過程稱為對象的序列化。

把字節序列恢復為Java對象的過程稱為對象的反序列化。

對象的序列化主要有兩種用途：

1） 把對象的字節序列永久地保存到硬盤上，通常存放在一個文件中；

2） 在網絡上傳送對象的字節序列。

一．JDK類庫中的序列化API

java.io.ObjectOutputStream代表對象輸出流，它的writeObject(Object obj)方法可對參數指定的obj對象進行序列化，把得到的字節序列寫到一個目標輸出流中。

java.io.ObjectInputStream代表對象輸入流，它的readObject()方法從一個源輸入流中讀取字節序列，再把它們反序列化為一個對象，并將其返回。、

只有實現了Serializable和Externalizable接口的類的對象才能被序列化。Externalizable接口繼承自Serializable接口，實現Externalizable接口的類完全由自身來控制序列化的行為，而僅實現Serializable接口的類可以采用默認的序列化方式 。

對象序列化包括如下步驟：

1） 創建一個對象輸出流，它可以包裝一個其他類型的目標輸出流，如文件輸出流；

2） 通過對象輸出流的writeObject()方法寫對象。

對象反序列化的步驟如下：

1） 創建一個對象輸入流，它可以包裝一個其他類型的源輸入流，如文件輸入流；

2） 通過對象輸入流的readObject()方法讀取對象。

下面讓我們來看一個對應的例子，類的內容如下：

二．實現Serializable接口

ObjectOutputStream只能對Serializable接口的類的對象進行序列化。默認情況下，ObjectOutputStream按照默認方式序列化，這種序列化方式僅僅對對象的非transient的實例變量進行序列化，而不會序列化對象的transient的實例變量，也不會序列化靜態變量。

當ObjectOutputStream按照默認方式反序列化時，具有如下特點：

1）如果在內存中對象所屬的類還沒有被加載，那么會先加載并初始化這個類。如果在classpath中不存在相應的類文件，那么會拋出ClassNotFoundException；

2）在反序列化時不會調用類的任何構造方法。

如果用戶希望控制類的序列化方式，可以在可序列化類中提供以下形式的writeObject()和readObject()方法。

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

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

當ObjectOutputStream對一個Customer對象進行序列化時，如果該對象具有writeObject()方法，那么就會執行這一方法，否則就按默認方式序列化。在該對象的writeObjectt()方法中，可以先調用ObjectOutputStream的defaultWriteObject()方法，使得對象輸出流先執行默認的序列化操作。同理可得出反序列化的情況，不過這次是defaultReadObject()方法。

有些對象中包含一些敏感信息，這些信息不宜對外公開。如果按照默認方式對它們序列化，那么它們的序列化數據在網絡上傳輸時，可能會被不法份子竊取。對于這類信息，可以對它們進行加密后再序列化，在反序列化時則需要解密，再恢復為原來的信息。

默認的序列化方式會序列化整個對象圖，這需要遞歸遍歷對象圖。如果對象圖很復雜，遞歸遍歷操作需要消耗很多的空間和時間，它的內部數據結構為雙向列表。

在應用時，如果對某些成員變量都改為transient類型，將節省空間和時間，提高序列化的性能。

三．實現Externalizable接口

Externalizable接口繼承自Serializable接口，如果一個類實現了Externalizable接口，那么將完全由這個類控制自身的序列化行為。Externalizable接口聲明了兩個方法：

public void writeExternal(ObjectOutput out) throws IOException

public void readExternal(ObjectInput in) throws IOException , ClassNotFoundException

前者負責序列化操作，后者負責反序列化操作。

在對實現了Externalizable接口的類的對象進行反序列化時，會先調用類的不帶參數的構造方法，這是有別于默認反序列方式的。如果把類的不帶參數的構造方法刪除，或者把該構造方法的訪問權限設置為private、默認或protected級別，會拋出java.io.InvalidException: no valid constructor異常。

四．可序列化類的不同版本的序列化兼容性

凡是實現Serializable接口的類都有一個表示序列化版本標識符的靜態變量：

private static final long serialVersionUID;

以上serialVersionUID的取值是Java運行時環境根據類的內部細節自動生成的。如果對類的源代碼作了修改，再重新編譯，新生成的類文件的serialVersionUID的取值有可能也會發生變化。

類的serialVersionUID的默認值完全依賴于Java編譯器的實現，對于同一個類，用不同的Java編譯器編譯，有可能會導致不同的serialVersionUID，也有可能相同。為了提高哦啊serialVersionUID的獨立性和確定性，強烈建議在一個可序列化類中顯示的定義serialVersionUID，為它賦予明確的值。顯式地定義serialVersionUID有兩種用途：

1）在某些場合，希望類的不同版本對序列化兼容，因此需要確保類的不同版本具有相同的serialVersionUID；

2）在某些場合，不希望類的不同版本對序列化兼容，因此需要確保類的不同版本具有不同的serialVersionUID。