java中的异常与IO（异常重点）

Java 异常 + IO 完整知识点

一、Java 异常体系

1. 异常分类结构
   Throwable
   ├─ Error 错误（系统级，程序无法处理，不用捕获）
   │ 如：OutOfMemoryError、StackOverflowError
   └─ Exception 异常（程序可处理）
   ├─ 受检异常 CheckedException（编译强制捕获/抛出）
   │ IO、SQL、文件、类不存在等
   └─ 非受检异常 RuntimeException（运行时才报错，编译不强制处理）
   空指针、数组越界、类型转换、算术除0
2. 异常处理关键字：try-catch-finally、throws、throw

（1）try-catch-finally

• try：放可能出错的代码

• catch：捕获对应异常，处理逻辑

• finally：无论是否异常、是否return，一定会执行，IO流关闭写在这里
public void test() {
try {
int a = 1 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
System.out.println("除零异常：" + e.getMessage());
e.printStackTrace(); // 打印完整堆栈
} finally {
System.out.println("必然执行，用于关闭IO资源");
}
}
（2）throws 声明抛出

方法自己不处理，把异常抛给调用者，只用于受检异常
// IO异常是受检异常，必须throws或try-catch
public void readFile() throws IOException {
FileReader fr = new FileReader("test.txt");
}
（3）throw 手动抛出异常

主动制造异常，多用于参数校验
public void setAge(int age) {
if (age < 0) {
throw new IllegalArgumentException("年龄不能为负数");
}
}
（4）try-with-resources（Java7 推荐，IO必备）

实现 AutoCloseable 的资源（IO流），写完自动关闭，替代finally手动关流，无需手动close
try (FileReader fr = new FileReader("a.txt")) {
char c = (char) fr.read();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 离开try块自动调用fr.close()，不用写finally
3. 自定义异常

继承 Exception（受检）/RuntimeException（非受检）
// 自定义受检异常
class FileEmptyException extends Exception {
public FileEmptyException(String msg) {
super(msg);
}
}
二、Java IO 流体系

1. 四大基类（分字节流/字符流）
   分类 输入（读） 输出（写） 适用场景
   字节流（二进制） InputStream OutputStream 图片、视频、压缩包、任意文件
   字符流（文本） Reader Writer txt、java、md 纯文本

核心区别

• 字节流：操作byte，不带缓冲区，读写文件直接操作磁盘

• 字符流：操作char，自带缓冲区，不flush/close会丢失数据

2. 常用IO子类

字节流

1. FileInputStream / FileOutputStream：文件原始字节读写

2. BufferedInputStream / BufferedOutputStream：缓冲包装，提速

3. ObjectInputStream / ObjectOutputStream：对象序列化读写

字符流

1. FileReader / FileWriter：文件文本读写

2. BufferedReader / BufferedWriter：带行缓冲，readLine()按行读

3. InputStreamReader / OutputStreamWriter：转换流（字节→字符，指定编码）

4. 基础文件读写代码示例

示例1：字符缓冲读取文本（BufferedReader）
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class IoDemo {
public static void main(String[] args) {
// try-with-resources自动关流
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("test.txt"))) {
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
示例2：字节流复制文件（图片/视频通用）
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("src.jpg");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("dest.jpg")) {

byte[] buf = new byte[1024];
int len;
while ((len = fis.read(buf)) != -1) {
fos.write(buf, 0, len);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
示例3：转换流解决中文乱码（指定UTF-8）
// 字节流转字符流，手动设置编码，避免系统默认编码乱码
try (BufferedReader br = new BufferedReader(
new InputStreamReader(new FileInputStream("utf8.txt"), "UTF-8")
)) {
String s = br.readLine();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
4. IO核心注意事项（结合异常）

1. IO操作全部抛出 IOException（受检异常），必须 try-catch 或 throws

2. 资源必须关闭：

• Java7+：优先 try-with-resources，自动关闭，代码简洁安全

• Java6及以下：必须在 finally 中手动调用 close()，且close也要捕获异常

3. 字符流有缓冲区：写入后不调用 flush()/close()，数据留在内存，文件为空

4. 文件输出流 FileOutputStream("a.txt") 会覆盖原文件；追加使用 new FileOutputStream("a.txt", true)

5. File 文件类（文件/目录操作，不属于流）

只操作文件元信息（创建、删除、判断是否存在、遍历文件夹），不读写内容
File file = new File("test.txt");
System.out.println(file.exists()); // 是否存在
file.createNewFile(); // 创建空文件，抛IOException
File dir = new File("folder");
dir.mkdirs(); // 创建多级文件夹
三、异常 + IO 综合高频考点

1. 为什么IO异常是受检异常？
   IO操作依赖外部磁盘文件，极易出现文件不存在、权限不足、文件损坏等外部错误，编译器强制开发者处理，避免程序无声崩溃。

2. finally 和 try-with-resources 怎么选？
   Java7及以后一律用try-with-resources，代码更少、不会漏关流；finally适合不实现AutoCloseable的自定义资源。

3. 字符流和字节流怎么选？

• 纯文本文件：字符流（便捷，支持按行读取）

• 图片、视频、exe、压缩包：只能字节流，字符流会损坏二进制数据

4. 缓冲区丢失数据问题
   BufferedWriter/FileWriter写入内容后程序直接退出，不close/flush，缓冲区数据未刷入磁盘，文件无内容；close会自动执行flush。

5. 异常链：捕获IO异常后可以包装自定义异常抛出
   try {
   // 文件读取
   } catch (IOException e) {
   throw new FileEmptyException("文件读取失败", e); // 保留原始异常堆栈
   }
   四、易错题总结

6. 忘记处理IO异常，编译直接报错（受检异常）

7. 读写二进制图片使用FileReader，导致文件损坏

8. 字符流写完未关闭，文件空白

9. 不使用缓冲流，大文件读写速度极慢

10. 没有用try-with-resources，忘记关闭流，造成文件资源泄漏

11. 转换流不指定编码，Windows默认GBK读取UTF-8文件出现中文乱码