流（Stream）

流是一个非常强大的概念，它提供了一种高效且便捷的方式来处理集合数据。你可以将流看作是一系列数据项的管道，你可以对这些数据进行各种操作，如过滤、映射、排序和归约。

流的创建

在Java中，你可以通过集合、数组或输入/输出操作来创建流。下面是一些创建流的示例：

• 通过集合创建流：

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
Stream<String> stream = names.stream();

• 通过数组创建流：

String[] names = {"Alice", "Bob", "Charlie"};
Stream<String> stream = Arrays.stream(names);

• 通过输入/输出操作创建流：

try (Stream<String> stream = Files.lines(Paths.get("data.txt"))) {// 处理流中的数据
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

流的操作

流提供了丰富的操作方法，你可以使用它们来处理流中的数据。下面是一些常见的流操作：

• 过滤操作：使用filter方法根据指定的条件过滤流中的元素。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
List<Integer> evenNumbers = numbers.stream().filter(n -> n % 2 == 0).collect(Collectors.toList());

• 映射操作：使用map方法将流中的元素映射为另一个元素。

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
List<Integer> nameLengths = names.stream().map(String::length).collect(Collectors.toList());

• 排序操作：使用sorted方法对流中的元素进行排序。

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
List<String> sortedNames = names.stream().sorted().collect(Collectors.toList());

• 归约操作：使用reduce方法将流中的元素归约为一个值。

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int sum = numbers.stream().reduce(0, (a, b) -> a + b);

流的分类

1. 根据功能分类：

   • 节点流（Node Stream）：

     • 描述：节点流直接与数据源或目标进行交互，提供最基本的读取和写入功能。
     • 包含的流类型：
       • 字节节点流（Byte Node Stream）：用于处理字节数据的节点流。
         • 示例：InputStream、OutputStream、FileInputStream、FileOutputStream等。
       • 字符节点流（Character Node Stream）：用于处理字符数据的节点流。
         • 示例：Reader、Writer、FileReader、FileWriter等。

   • 缓冲流（Buffered Stream）：

     • 描述：缓冲流是对节点流的包装，提供了缓冲功能，以提高I/O操作的效率。

     • 包含的流类型：

       • 缓冲字节流（Buffered Byte Stream）：对字节节点流进行缓冲的流。

         • 示例：BufferedInputStream、BufferedOutputStream等。

       • 缓冲字符流（Buffered Character Stream）：对字符节点流进行缓冲的流。

         • 示例：BufferedReader、BufferedWriter等。

   • 区别：节点流直接与数据源或目标进行交互，数据在读取或写入时不会进行缓冲，每次操作都涉及直接访问底层数据源或目标。缓冲流在读取或写入数据时，先将数据存储到内部的缓冲区，然后从缓冲区中读取或写入数据。这样可以减少对底层资源的直接访问次数，提高I/O操作的效率。

2. 根据数据类型分类：

   • 字节流（Byte Stream）：

     • 描述：字节流以字节为单位进行读取和写入操作，适用于处理二进制数据。

     • 包含的流类型：

       • 字节节点流（Byte Node Stream）：直接与字节数据源或目标进行交互的节点流。
       • 缓冲字节流（Buffered Byte Stream）：包装了字节节点流的缓冲流。

   • 字符流（Character Stream）：

     • 描述：字符流以字符为单位进行读取和写入操作，适用于处理文本数据。
     • 包含的流类型：
       • 字符节点流（Character Node Stream）：直接与字符数据源或目标进行交互的节点流。
       • 缓冲字符流（Buffered Character Stream）：包装了字符节点流的缓冲流。

   • 区别：字节流处理的是二进制数据，适合于处理图像、音频、视频等非文本数据。字符流处理的是文本数据，提供了对字符编码的支持，适合于处理文本文件、配置文件等。

输入/输出（IO）

输入/输出（IO）是与外部环境进行数据交互的基本操作。在Java中，我们使用IO流来读取和写入数据。

IO流的分类

Java中的IO流分为字节流和字符流。字节流用于处理二进制数据，而字符流用于处理文本数据。

常见的字节流类有：InputStream、OutputStream、FileInputStream、FileOutputStream等。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class ByteNodeStreamExample {public static void main(String[] args) {try {FileInputStream inputStream = new FileInputStream("input.txt");FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("output.txt");int data;while ((data = inputStream.read()) != -1) {outputStream.write(data);}inputStream.close();outputStream.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

缓冲

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class BufferedByteStreamExample {public static void main(String[] args) {try {BufferedInputStream inputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream("input.txt"));BufferedOutputStream outputStream = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("output.txt"));byte[] buffer = new byte[1024];int bytesRead;while ((bytesRead = inputStream.read(buffer)) != -1) {outputStream.write(buffer, 0, bytesRead);}inputStream.close();outputStream.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

常见的字符流类有：Reader、Writer、FileReader、FileWriter等。

import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;public class CharacterNodeStreamExample {public static void main(String[] args) {try {FileReader reader = new FileReader("input.txt");FileWriter writer = new FileWriter("output.txt");int data;while ((data = reader.read()) != -1) {writer.write(data);}reader.close();writer.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

缓冲

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;public class BufferedCharacterStreamExample {public static void main(String[] args) {try {BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"));BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"));String line;while ((line = reader.readLine()) != null) {writer.write(line);writer.newLine();}reader.close();writer.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

文件的读写操作

文件的读写是IO操作中最常见的任务之一。下面是一些文件读写的示例：

读取文件内容

try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"))) {String line;while ((line = reader.readLine()) != null) {System.out.println(line);}
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

写入文件内容

try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("data.txt"))) {writer.write("Hello, World!");
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

文件（File）

在Java中，我们可以使用java.io.File类进行文件的常见操作，如创建文件、删除文件、重命名文件等。下面是一些文件处理的示例：

创建文件

File file = new File("data.txt");
try {if (file.createNewFile()) {System.out.println("文件创建成功！");} else {System.out.println("文件已存在！");}
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

删除文件

File file = new File("data.txt");
if (file.delete()) {System.out.println("文件删除成功！");
} else {System.out.println("文件删除失败！");
}

重命名文件

File file = new File("data.txt");
File newFile = new File("newdata.txt");
if (file.renameTo(newFile)) {System.out.println("文件重命名成功！");
} else {System.out.println("文件重命名失败！");
}

System.out.println("文件删除成功！");

} else {
System.out.println(“文件删除失败！”);
}

#### 重命名文件```java
File file = new File("data.txt");
File newFile = new File("newdata.txt");
if (file.renameTo(newFile)) {System.out.println("文件重命名成功！");
} else {System.out.println("文件重命名失败！");
}