Java IO流详解：输入输出、字节流与字符流

Java中的IO流是Java平台提供的一种处理输入输出数据的核心机制，它允许程序在内存与外部设备（如硬盘、网络）之间传输数据。IO流的概念基于数据流动的方向，分为输入流和输出流。输入流用于从外部源（如文件、网络连接）读取数据到内存，而输出流则是将内存中的数据写入到外部目标。 IO流根据处理的数据单位又分为字节流和字符流。字节流处理的数据单位是8位的字节，适合处理任何类型的二进制数据，如图片、音频、视频等。Java中的字节流主要由两个基类构成：`java.io.InputStream`和`java.io.OutputStream`，它们分别代表所有的输入字节流和输出字节流的基类。例如，`FileInputStream`和`FileOutputStream`就是用来进行文件操作的字节流，前者用于输入，后者用于输出。 1. `FileInputStream`文件操作输入字节流： - 构造方法： - `FileInputStream(File file)`：根据给定的`File`对象创建输入字节流，如果文件不存在会抛出`FileNotFoundException`。 - `FileInputStream(String pathName)`：根据指定的文件路径创建输入字节流，同样会抛出异常。 - 成员方法： - `int read()`：读取一个字节数据，返回值是`int`类型，低16位表示实际数据，文件末尾返回-1表示EOF。 - `int read(char[] arr)`：读取多个字节到字符数组，返回实际读取的字节数。 - `int read(char[] arr, int offset, int len)`：指定起始位置和长度读取字节到字符数组。 - 使用缓冲与非缓冲的区别：使用缓冲可以提高读取效率，减少磁盘I/O次数，提高性能。例如，使用`BufferedInputStream`包装`FileInputStream`可以实现缓冲。 字符流处理的是16位的Unicode字符，适用于处理文本数据。Java中的字符流主要由`java.io.Reader`和`java.io.Writer`作为基类，例如`FileReader`和`FileWriter`分别用于文件的字符数据输入和输出。 2. 文件操作字符流： - `FileReader`文件操作输入字符流： - 它是`Reader`的子类，用于读取字符数据，通常用于读取文本文件。 - `FileWriter`文件操作输出字符流： - 它是`Writer`的子类，用于将字符数据写入文件，主要用于文本数据的输出。 在实际应用中，Java的IO流体系还提供了许多其他类和接口，如过滤流（FilterStream）、转换流（InputStreamReader/OutputStreamWriter）和缓冲流（BufferedInputStream/BufferedReader），这些类提供了更高级的功能，如数据过滤、编码转换和性能优化。同时，NIO（New IO）提供了一种新的IO模型，通过通道（Channel）和缓冲区（Buffer）进行数据传输，提高了IO操作的效率和并发性。 总结来说，Java的IO流是进行数据输入输出的基础，涵盖了从简单文件操作到复杂网络通信的各种场景，通过灵活的组合和封装，能够满足各种复杂的数据传输需求。在实际编程中，理解并熟练运用IO流是每个Java开发者必备的技能之一。