Java IO 常见考题

1. 字节流 vs 字符流

问题：字节流和字符流的区别？

类型	基类	用途	示例
字节流	InputStream/OutputStream	处理二进制数据	图片、音频、视频
字符流	Reader/Writer	处理文本数据	txt文件、代码文件

// 字节流
FileInputStream fis = new FileInputStream("image.jpg");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.jpg");

// 字符流
FileReader fr = new FileReader("text.txt");
FileWriter fw = new FileWriter("output.txt");

2. 缓冲流的作用

问题：为什么要使用缓冲流？

// 无缓冲 - 每次读写都访问磁盘（慢）
FileReader reader = new FileReader("file.txt");
int ch;
while ((ch = reader.read()) != -1) {
    System.out.print((char)ch); // 每个字符都访问一次磁盘
}

// 有缓冲 - 批量读写（快）
BufferedReader buffered = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"));
String line;
while ((line = buffered.readLine()) != null) {
    System.out.println(line); // 一次读取多个字符
}

3. try-with-resources

问题：以下代码有什么问题？如何改进？

// 问题代码
FileReader fr = new FileReader("file.txt");
int data = fr.read();
// 忘记关闭流，造成资源泄漏

// 改进方案
try (FileReader fr = new FileReader("file.txt")) {
    int data = fr.read();
} // 自动关闭

4. read()方法的返回值

问题：以下代码有什么问题？

// 错误代码 - 对文本文件使用字节流
FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt");
byte b = (byte) fis.read(); // 问题：应该用字符流读取文本

// 正确代码 - 使用字符流
FileReader fr = new FileReader("file.txt");
int data = fr.read(); // 返回int，-1表示文件结束
if (data != -1) {
    char c = (char) data; // 转换为字符
}

5. 序列化

问题：对象序列化需要什么条件？

// 必须实现Serializable接口
class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L; // 版本控制
    private String name;
    private transient String password; // 不序列化
    private static String company; // 静态字段不序列化
}

// 序列化
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.dat"));
oos.writeObject(new Person());

// 反序列化
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.dat"));
Person p = (Person) ois.readObject();

6. 编码问题

问题：如何避免中文乱码？

// 可能乱码
FileReader reader = new FileReader("chinese.txt");

// 指定编码
FileReader reader = new FileReader("chinese.txt", StandardCharsets.UTF_8);

// 或者使用InputStreamReader
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(
    new FileInputStream("chinese.txt"), "UTF-8");

7. NIO vs IO

问题：NIO相比传统IO有什么优势？

特性	传统IO	NIO
阻塞性	阻塞	非阻塞
处理方式	面向流	面向缓冲区
选择器	无	支持Selector
适用场景	连接少，数据量大	连接多，数据量小

// 传统IO
ServerSocket server = new ServerSocket(8080);
Socket client = server.accept(); // 阻塞等待

// NIO
ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open();
server.configureBlocking(false);
SocketChannel client = server.accept(); // 立即返回

8. 常见陷阱题

问题：以下代码输出什么？

try (FileWriter fw = new FileWriter("test.txt")) {
    fw.write("Hello");
    // 没有调用flush()，数据可能还在缓冲区
}
// try-with-resources会自动调用close()，close()会自动flush()

问题：RandomAccessFile的特点？

RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("file.txt", "rw");
raf.seek(10); // 可以随机定位
raf.writeInt(100); // 可读可写

9. 性能优化

问题：如何提高IO性能？

使用缓冲流
批量操作
选择合适的缓冲区大小
使用NIO处理大量连接
及时关闭资源

// 优化示例
try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(
    new FileInputStream("large.file"), 8192)) { // 8KB缓冲区
    byte[] buffer = new byte[1024];
    int len;
    while ((len = bis.read(buffer)) != -1) {
        // 批量处理
    }
}

10. 面试高频题

Q1: InputStream的read()方法为什么返回int而不是byte？

答案： 因为byte的范围是-128到127，无法表示文件结束标志-1。int可以表示0-255的字节值和-1的结束标志。

Q2: 什么时候使用字节流，什么时候使用字符流？

答案：

字节流：处理二进制文件（图片、音频、视频、exe文件）
字符流：处理文本文件（txt、java、xml、html文件）

Q3: flush()和close()的区别？