Java中有关流的知识

一、流的核心概念

什么是IO流
IO = Input(输入) / Output(输出)，流是数据传输的通道，用来读写文件、网络、内存等数据，本质就是字节/字符的有序序列。

输入流：读数据（程序←外部）
输出流：写数据（程序→外部）

两大分类（顶层父类）

（1）字节流：操作字节 `byte`，万能流（图片、视频、文档、所有文件）

父类抽象类：

InputStream：所有字节输入流父类
OutputStream：所有字节输出流父类

（2）字符流：操作字符 `char`，只处理文本文件（.txt/.java/.md）

父类抽象类：

Reader：所有字符输入流父类
Writer：所有字符输出流父类

区分口诀：后缀是Stream=字节；Reader/Writer=字符

二、字节流详解

1. 文件字节流（基础）

FileInputStream 文件字节输入流（读文件）

构造方法：

// 传入文件路径
FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt");
// 传入File对象
File file = new File("a.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);

核心读取方法：

int read()：读取1个字节，返回字节值；读到文件末尾返回 -1
int read(byte[] b)：批量读取到字节数组，返回读取长度，无数据返回-1
close()：关闭流，释放资源（必须执行）

示例读取文件：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");
        byte[] buf = new byte[1024]; // 缓冲区数组
        int len;
        // 循环读取
        while ((len = fis.read(buf)) != -1) {
            // 从数组0开始，打印len长度数据
            System.out.print(new String(buf, 0, len));
        }
        fis.close(); // 关闭流
    }
}

FileOutputStream 文件字节输出流（写文件）

构造：

// 覆盖写入：每次创建清空原有内容
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("b.txt");
// 追加写入：第二个参数true，数据追加到文件末尾
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("b.txt", true);

写入方法：

write(int b)：写入单个字节
write(byte[] b)：写入整个字节数组
write(byte[] b,int off,int len)：写入数组指定区间
flush()：刷新缓冲区（字节流缓冲区很小，可省略；字符流必须）
close()：关闭流（关闭前自动flush）

2. 缓冲字节流（提速，包装流）

底层自带缓冲区，减少磁盘IO，读写速度远高于普通文件流

BufferedInputStream 缓冲字节输入
BufferedOutputStream 缓冲字节输出

用法：包装原始文件流

FileInputStream fis = new FileInputStream("1.jpg");
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.jpg");
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);

关闭规则：只关外层缓冲流，内层流会自动关闭。

3. 对象字节流（序列化）

实现对象读写，把对象存入文件/网络传输

ObjectInputStream：读对象（反序列化）
ObjectOutputStream：写对象（序列化）
要求：实体类必须实现 Serializable 标记接口

class User implements Serializable {
    String name;
    int age;
}

核心方法：

writeObject(Object obj) 写对象
readObject() 读取对象，返回Object需要强转

三、字符流详解（只处理文本）

1. 文件字符流

FileReader 字符输入流

read() 读取单个字符，read(char[] cbuf) 批量读取字符数组

FileWriter 字符输出流

特有：自带字符缓冲区，写完必须flush()/close() 数据才会落地到文件

FileWriter fw = new FileWriter("c.txt");
fw.write("你好Java");
fw.flush(); // 刷新缓冲区，数据写入磁盘
fw.close();

2. 缓冲字符流（常用，带一行读写）

BufferedReader：字符缓冲输入
独有方法：String readLine() 读取一整行字符串，无内容返回null
BufferedWriter：字符缓冲输出
独有方法：newLine() 换行（跨平台兼容）

示例按行读写文本：

BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"));
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("copy.txt"));

String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
    bw.write(line);
    bw.newLine(); // 换行
}
bw.flush();
bw.close();
br.close();

3. 转换流（字节 ↔ 字符桥梁，处理编码）

解决中文乱码核心类，可指定读写编码（UTF-8/GBK）

InputStreamReader：字节输入流转字符输入流
OutputStreamWriter：字符输出流转字节输出流

指定UTF-8读取文件：

FileInputStream fis = new FileInputStream("utf.txt");
// 字节流转字符流，指定编码
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "UTF-8");
BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

四、IO流异常处理（标准写法 try-catch-finally / try-with-resources）

1. 传统finally（JDK7前）

finally中关闭流，防止资源泄漏

FileReader fr = null;
try {
    fr = new FileReader("a.txt");
    // 读写操作
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (fr != null) {
        try {
            fr.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2. try-with-resources（JDK7推荐，最简）

实现 AutoCloseable 接口的流，代码执行完毕自动关闭，无需手动close

// 流定义在try()括号内，自动释放
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("a.txt"))) {
    String s = br.readLine();
    System.out.println(s);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

五、标准流（控制台输入输出）

属于字节流，系统默认流，无需手动关闭

System.out：PrintStream 控制台输出
System.in：InputStream 控制台键盘输入
System.err：错误输出流

常用键盘读取包装：

Scanner sc = new Scanner(System.in);
// 或字符缓冲读取
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String input = br.readLine();

六、打印流 PrintStream / PrintWriter

只输出，不抛IO异常，自动刷新，开发常用

PrintStream：字节打印流（System.out本质就是它）
PrintWriter：字符打印流，可包装文件、流
优势：print()/println() 支持任意数据类型自动转字符串

七、NIO（补充：JDK1.4非阻塞IO，区别传统BIO）

我们上面讲的全部是 BIO 同步阻塞IO（一个连接一个线程，读写阻塞）
NIO三大核心：Channel通道、Buffer缓冲区、Selector选择器，适合高并发网络编程。

八、高频面试区分点

字节流和字符流使用场景
- 字节流：图片、视频、音频、压缩包、任意文件复制
- 字符流：仅纯文本文件读写
缓冲流作用：内置缓冲区，减少磁盘IO交互，大幅提升读写性能
flush()作用：清空内存缓冲区，把数据写入磁盘；字符流必须刷新
序列化条件：类实现Serializable接口，静态变量不会序列化
转换流作用：设置文件编码，解决中文乱码
关闭流顺序：先关外层包装流，外层关闭自动关闭内层原始流

九、文件复制通用模板（缓冲字节流，万能复制）

import java.io.*;

public class CopyFile {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("source.jpg"));
             BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("target.jpg"))) {

            byte[] buf = new byte[1024 * 8]; // 8KB缓冲区
            int len;
            while ((len = bis.read(buf)) != -1) {
                bos.write(buf, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

posted @ 2026-06-28 23:24 李伯韬阅读(2) 评论(0) 收藏举报

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