简介

IO 即 Input/Output，输入和输出。数据输入到计算机内存的过程即输入，反之输出到外部存储（比如数据库，文件，远程主机）的过程即输出。数据传输过程类似于水流，因此称为 IO 流。IO 流在 Java 中分为输入流和输出流，而根据数据的处理方式又分为字节流和字符流。Java IO 流的 40 多个类都是从如下 4 个抽象类基类中派生出来的。

• InputStream/Reader: 所有的输入流的基类，前者是字节输入流，后者是字符输入流。
• OutputStream/Writer: 所有输出流的基类，前者是字节输出流，后者是字符输出流。

字节流和字符流

Java I/O 提供了字节流和字符流两种方式来处理 I/O 操作：

字节流

处理原始的字节数据，适用于所有类型的数据（包括文本和二进制数据）。

输入字节流InputStream 类

InputStream 类及其子类（如 FileInputStream、BufferedInputStream）

输出字节流OutputStream 类

OutputStream 类及其子类（如 FileOutputStream、BufferedOutputStream）

字符流

Reader用于从源头（通常是文件）读取数据（字符信息）到内存中，java.io.Reader抽象类是所有字符输入流的父类。

输入字符流Reader 类

Reader 类及其子类（如 FileReader、BufferedReader）

输出字符流 Writer 类

Writer 类及其子类（如 FileWriter、BufferedWriter）

字节缓冲流

BufferedInputStream（字节缓冲输入流）

BufferedInputStream 从源头（通常是文件）读取数据（字节信息）到内存的过程中不会一个字节一个字节的读取，而是会先将读取到的字节存放在缓存区，并从内部缓冲区中单独读取字节。这样大幅减少了 IO 次数，提高了读取效率。

BufferedOutputStream（字节缓冲输出流）

BufferedOutputStream 将数据（字节信息）写入到目的地（通常是文件）的过程中不会一个字节一个字节的写入，而是会先将要写入的字节存放在缓存区，并从内部缓冲区中单独写入字节。这样大幅减少了 IO 次数，提高了读取效率

字符缓冲流

BufferedReader （字符缓冲输入流）

BufferedWriter（字符缓冲输出流）

异常处理

• IOException: 所有 I/O 操作中的异常类的超类，用于处理 I/O 操作中的错误。
• FileNotFoundException: 当尝试访问不存在的文件时抛出。
• EOFException: 当文件结束标志遇到时抛出。

问题

1. 不管是文件读写还是网络发送接收，信息的最小存储单元都是字节。 那为什么 I/O 流操作要分为字节流操作和字符流操作呢？

尽管信息的最小存储单元都是字节，但字节流和字符流的分离是为了提供适合不同数据类型的处理方式。字节流处理原始字节数据，适合二进制数据；字符流处理字符数据，支持字符编码转换，适合文本数据。通过这种分类，Java I/O 可以更好地满足各种数据处理需求，提高程序的效率和可读性。

总结

Java I/O 是 Java 应用程序处理数据输入和输出的关键机制。掌握字节流和字符流的基本操作，理解文件操作、数据流处理、I/O 性能优化技巧以及 NIO（New I/O）技术，能够帮助开发者更高效地进行文件和数据处理，并提升应用程序的性能和响应速度。