第五章：输入输出（IO）

5.2 字节流与字符流

5.2.1 字节流（Byte Streams）

字节流是Java IO中最基础的流类型，用于处理二进制数据（如图片、音频、视频等）或原始字节数据。
核心类：

  • InputStream：所有字节输入流的抽象父类
    • 常用子类：FileInputStream、ByteArrayInputStream
  • OutputStream：所有字节输出流的抽象父类
    • 常用子类：FileOutputStream、ByteArrayOutputStream

示例代码：文件复制（字节流）

try (InputStream in = new FileInputStream("source.txt");
     OutputStream out = new FileOutputStream("target.txt")) {
    byte[] buffer = new byte[1024];
    int bytesRead;
    while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) {
        out.write(buffer, 0, bytesRead);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

5.2.2 字符流（Character Streams）

字符流专门处理文本数据（如.txt、.csv文件），基于Unicode编码自动处理字符转换。
核心类：

  • Reader：所有字符输入流的抽象父类
    • 常用子类：FileReader、InputStreamReader
  • Writer：所有字符输出流的抽象父类
    • 常用子类：FileWriter、OutputStreamWriter

示例代码：读取文本文件（字符流）

try (Reader reader = new FileReader("text.txt")) {
    char[] buffer = new char[1024];
    int charsRead;
    while ((charsRead = reader.read(buffer)) != -1) {
        System.out.print(new String(buffer, 0, charsRead));
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

5.2.3 字节流与字符流的区别

特性字节流字符流
数据单位字节（8-bit）字符（16-bit Unicode）
适用场景二进制文件（如图片）文本文件（如日志）
是否处理编码不处理字符编码转换自动处理编码（如UTF-8）
性能更高（无编码转换开销）稍低（需编码转换）

5.2.4 转换流（Bridge Streams）

通过InputStreamReader和OutputStreamWriter实现字节流与字符流的桥接：

// 将字节流转换为字符流（指定UTF-8编码）
try (Reader reader = new InputStreamReader(
        new FileInputStream("data.txt"), StandardCharsets.UTF_8)) {
    // 使用字符流操作...
}

5.2.5 缓冲流（Buffered Streams）

通过缓冲机制提升IO性能：

  • BufferedInputStream / BufferedOutputStream（字节缓冲）
  • BufferedReader / BufferedWriter（字符缓冲）

示例：高效读取文本行

try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("large.txt"))) {
    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
}

最佳实践：

  • 优先使用字符流处理文本，避免手动处理编码问题。
  • 对大文件操作时，务必使用缓冲流减少磁盘IO次数。
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