Java I/O流——【从零构建信息管理系统】

什么是Java I/O流

介绍

Java的IO流（Input/Output Stream）是一种用于读取和写入数据的机制。IO流提供了一种统一的方式来处理不同类型的输入和输出，包

括文件、网络连接、内存缓冲区等。

在Java中，IO流按照数据的流向分为输入流（InputStream）和输出流（OutputStream）。输入流用于从数据源（如文件、网络连接）

中读取数据，而输出流用于将数据写入目标（如文件、网络连接）。这种流式的处理方式使得可以透明地访问不同类型的数据源，无需关

心底层实现细节。

Java提供了许多不同类型的IO流，以满足不同场景的需求。常见的IO流包括字节流（ByteStream）和字符流（CharacterStream）。字

节流以字节为单位进行读取和写入，主要使用InputStream和OutputStream的子类，如FileInputStream和FileOutputStream。字符流以

字符为单位进行读取和写入，主要使用Reader和Writer的子类，如FileReader和FileWriter。字符流在处理文本数据时更加方便，可以直

接处理Unicode字符。

另外，Java还提供了缓冲流（Buffered Stream），它是对底层的输入流或输出流进行封装，在内存中提供了一个缓冲区，可以提高IO的

性能。缓冲流通常会和其他类型的流一起使用，如BufferedInputStream和BufferedOutputStream。

除了字节流和字符流，Java还提供了对象流（Object Stream），用于序列化和反序列化Java对象。对象流可以将Java对象转换为字节序

列，然后保存到文件或发送到网络，也可以将字节序列还原为Java对象。对象流使用ObjectInputStream和ObjectOutputStream来实

现。

总之，Java的IO流是一个强大而灵活的工具，可以方便地进行数据的读取和写入操作。它提供了一种统一的接口，抽象了不同类型数据源

的细节，使得开发者可以更加专注于业务逻辑，而无需过多关注底层的IO操作。

理解

当我们需要在Java中读取或写入数据时，可以使用IO流。你可以把IO流想象成一根管道，数据从一个地方流向另一个地方。

有两种类型的IO流：输入流和输出流。输入流用于从数据源（例如文件或网络）读取数据，而输出流用于将数据写入目标（例如文件或网

络）。

在IO流中有两种基本的流：字节流和字符流。字节流处理的是原始的数据（比如图片或音频），而字符流处理的是文本数据。字符流更方

便处理文本，因为它们可以直接处理Unicode字符。

为了提高性能，我们还可以使用缓冲流。它们相当于在流的两端放置了一个缓存区，可以一次读取或写入多个数据，这样可以提高效率。

另外，如果我们想要保存对象或将它们发送到网络，我们可以使用对象流。对象流可以将Java对象转换为字节序列，并且可以逆转这个过

程，从字节序列还原成Java对象。

总的来说，Java的IO流是一种用来处理输入和输出的工具，能够帮助我们读取和写入数据。它提供了不同类型的流来处理不同类型的数

据，并且可以通过缓冲流和对象流来提高性能和处理复杂的操作。使用IO流可以让我们更轻松地处理数据，而不用太关注底层细节。

字节流和字符流的区别

字节流读取单个字节，字符流读取单个字符（一个字符根据编码的不同，对应的字节也不同，如 UTF-8 编码是 3 个字节，中文编码是 2

个字节。）字节流用来处理二进制文件（图片、MP3、视频文件），字符流用来处理文本文件（可以看做是特殊的二进制文件，使用了某

种编码，人可以阅读）。

简而言之，字节是个计算机看的，字符才是给人看的。

Java I/O流的作用

Java的IO流主要用于读取和写入数据。它提供了一种方便而统一的方式来处理不同类型的输入和输出，包括文件、网络、内存等。

具体而言，Java的IO流可以用于：

• 从文件中读取数据或将数据写入文件。
• 通过网络连接进行数据的输入和输出。
• 在内存中创建缓冲区来临时存储数据。
• 处理文本数据，以字符为单位读取和写入。
• 处理二进制数据，以字节为单位读取和写入。

使用Java的IO流，你可以轻松地读取文件的内容、写入数据到文件中，与其他计算机上的程序进行通信，处理文本文件的内容，以及在不同的数据源之间传输数据。

Java的IO流是处理输入和输出的有用工具，它可以轻松地读取和写入不同类型的数据，而无需深入关注底层细节。

Java I/O流方法

InputStream方法

Reader方法

OutputStream方法

Writer方法

Java I/O体系的全体类

使用示例

在Java中，使用I/O流进行数据的读取和写入涉及以下几个基本步骤：

1. 打开流：首先，需要创建相应的流对象来代表输入或输出的数据源。例如，使用FileInputStream来读取文件，使用FileOutputStream来写入文件。
2. 读取或写入数据：通过流对象调用相应的方法来实际进行数据的读取或写入操作。例如，对于字节流，可以使用read()方法读取一个字节，使用write()方法写入一个字节；对于字符流，可以使用read()方法读取一个字符，使用write()方法写入一个字符。
3. 关闭流：在完成数据读取或写入后，应该及时关闭流，释放相关的资源。可以使用close()方法关闭流。

示例：

import java.io.*;

public class IOExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 1. 使用字节流读取文件
            FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt");
            int data;

            while ((data = fis.read()) != -1) {
                // 处理读取到的字节数据
                System.out.print((char) data);
            }

            fis.close(); // 关闭流

            // 2. 使用字符流写入文件
            FileWriter fw = new FileWriter("output.txt");
            String content = "Hello, World!";

            fw.write(content); // 写入数据

            fw.close(); // 关闭流
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

上述示例中，首先创建了一个FileInputStream来读取文件，并使用read()方法逐字节地读取文件内容。然后，创建了一个

FileWriter来写入文件，并使用write()方法将字符串写入文件。

需要注意的是，在读取或写入数据的过程中，可能会产生IOException，因此需要适当地处理异常。

需要根据具体的数据源和需求选择适当的流类型，并遵循打开、读取/写入、关闭流的基本操作步骤，来使用Java的I/O流。

Java I/O流在实际应用中使用效果

1. 数据读取和写入：通过Java的I/O流，可以方便地读取和写入文件中的数据。这使得处理文件，如读取文本内容、复制文件、写入配置文件等操作变得简单。
2. 网络通信：Java的I/O流提供了Socket和ServerSocket等类，可以用于网络通信。通过网络I/O流，可以轻松地建立客户端和服务器之间的通信，进行数据传输和消息交互。
3. 内存缓冲：Java的I/O流中的缓冲流（如BufferedReader和BufferedWriter）可以提高I/O的性能。使用缓冲流可以减少对底层数据源的频繁读写操作，通过在内存中创建缓冲区，批量处理数据，加快数据的读取和写入速度。
4. 对象序列化：Java的I/O流提供了对象流（ObjectInputStream和ObjectOutputStream），用于对象的序列化和反序列化。这使得可以将Java对象转换为字节流以便存储或传输，以及将字节流还原为Java对象，在分布式系统、数据持久化等方面具有重要作用。
5. 处理文本数据：Java的字符流（Reader和Writer）主要用于处理文本数据，支持指定字符集，提供字符编码和解码功能。字符流可以方便地读取和写入文本文件，进行字符串的操作，例如读取CSV、XML或JSON格式的数据。

总的来说，Java的I/O流为开发人员提供了一系列用于读取和写入数据的工具。它们帮助简化了对不同类型数据的处理，提高了应用程序

要作用。
5. 处理文本数据：Java的字符流（Reader和Writer）主要用于处理文本数据，支持指定字符集，提供字符编码和解码功能。字符流可以方便地读取和写入文本文件，进行字符串的操作，例如读取CSV、XML或JSON格式的数据。

总的来说，Java的I/O流为开发人员提供了一系列用于读取和写入数据的工具。它们帮助简化了对不同类型数据的处理，提高了应用程序

的灵活性、可扩展性和效率。无论是处理文件、网络通信、数据缓冲还是对象序列化等，Java的I/O流都发挥着重要的作用。