转自知乎javaIO理解 _文本分类

初学者觉得复杂是很正常的，归根结底是因为没有理解框架的设计思想：可以沿着这条路想一想：
1，学IO流之前，我们写的程序，都是在内存里自己跟自己玩。比如，你声明个变量，创建个数组，创建个集合，写一个排序算法，模拟一个链表，使用一些常用API，现在回想一下，是不是在只是自己在内存里玩一玩？计算机组成包括运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备。那么你前面的工作，仅仅够你的程序和内存以及CPU打打交道，如果你需要操作外部设备呢？比如键盘，显示器，再比如，最常见的外设：硬盘？甚至未来世界里的每家每户都有的机器人，“如何让你的程序和机器人进行交互呢？”
2，所以程序设计语言必须要提供程序与外部设备交互的方式，这就是IO框架的由来。我们需要和外部设备进行数据的交互。那么，计算机是通过什么和外部进行交互的呢？很简单就能想到：数据线。数据线里传播的是什么呢？一个词：比特流。比特就是bit的谐音，计算机中“位”的意思，代表0或1 。1位或者1bit，就是一个0或一个1 。但是，毕竟0或1不能表示什么，所以计算机更常见的基本单位是字节，也就是用8位0或1组成的一段数据。以上是对比特流的由来做一个简单地解释。（比特流一词来自于计算机网络原理中，对物理层传输内容的描述：物理层（网线）中传输的是“比特流”，在这里借用这个名词代指数据的表示形式，帮助理解）上面两段话的意思，其实是为了下文做铺垫，帮助理解输入输出最重要的概念：方向性。输入还是输出，是相对于程序或者说相对于内存而言的。数据从外流到内存，就是输入（读），数据从内存出去，就是输出（写）。
3，既然计算机和外界进行信息的输入和输出交互，用的是比特流，那么很容易就能想到IO流名字的由来了。就是比喻输入输出的数据像流一样。我们可以这么认为，任何外部设备与内存之间输入输出的操作，都是需要输入输出流（IO流）来完成的，这里的IO流，指的就是比特流（或者称字节流）。这些外部设备，包括，键盘（标准输入设备），显示器（标准输出设备），音响，网络上另一台主机，甚至你玩游戏用的游戏手柄，以及各种各样的信号传感器，都可以叫做外部设备，和这些设备之间进行数据交互，显然不可能靠之前学习的那些数组，集合，常用类，等等来完成。而是要靠和外界数据交换的类来完成。靠什么来进行数据交换，就是前面说的，比特流，或者说IO流类。
4，那么，既然要学习IO流，就得针对某一个输入输出设备来学习。哪种输入输出设备最重要同时也最常见？当然是硬盘。硬盘在这里的含义也可以理解为文件系统。（Java程序是运行在某操作系统平台上的应用软件JVM上的，实际上Java程序可见的并不是硬盘，而是操作系统提供的文件系统，因此此处可直接理解为文件系统）。因此，我们学习IO流的时候，基本上是学习的Java如何操作文件系统，除了文件系统，我们还能够了解Java操作标准输入输出设备，如和.out 。
5，知道了学习的方向，是要使用Java操作文件系统，那么首先要学习的就是文件的表示，即File类。然后，我们要操作做文件，虽然我们大部分操作都是操作文件系统，但是要明白IO流的概念不仅仅局限在操作文件上，前面我已经提到了，我们的编程语言是要能操作所有的输入输出，因此，API提供了两个顶层抽象类，用来表示操作所有的输出输出：，。并且，这两个类表示字节的输入输出，因为输入输出的本质是字节流。这里注意体会一句话“字节流是最最基本的流”，这句话的由来就是因为计算机底层传递的就是字节。那么，当我们要操作文件的时候，就需要具体的对文件系统操作的IO实现类，于是我们需要学习和，它们是文件输入输出字节流。这里之所以/作为子类出现，按照面向对象思想理解就是，将来还有别的字节流来操作别的设备（比如将来需要通过操作网络设备获取网络数据，再比如需要操作机器人，那么或许就会再来个和，这些新的需求也就都可以继承这个体系）（这里顺便提一句架构设计思想，其中有一种设计原则叫“开闭原则”，其核心是：一个对象对扩展开放，对修改关闭。就是说，一旦写好了某个类，就不要去轻易改动他，而是要保证它一直能运行下去，而面对新的功能需求时，只要在原有代码上增加即可，而不是修改原有代码。要做到开闭原则，就需要分清需求中未来哪些部分是稳定的，哪些是很可能变化的，而往往抽象的部分是最稳定的，把稳定的内容分离出来，就能满足开闭原则。这就是为什么Java的类设计的如此之琐碎，为什么我们要从继承关系角度去理解流的设计）