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Java I/O 按数据单位分为字节流（处理二进制数据）和字符流（处理文本数据），按方向分为输入流（读取）和输出流（写入）。核心抽象是四个基类：InputStream、OutputStream、Reader、Writer。

字节流：InputStream / OutputStream

字节流以 byte 为单位读写，适用于图片、音频、视频等二进制文件。

FileInputStream —— 读取文件

try (InputStream in = new FileInputStream("input.txt")) {
    int b;
    while ((b = in.read()) != -1) {
        System.out.print((char) b);  // 逐字节读取，效率低
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

一次读取一个字节效率很低。用 byte[] 缓冲读取可以显著提升速度：

try (InputStream in = new FileInputStream("input.txt")) {
    byte[] buf = new byte[1024];
    int bytesRead;
    while ((bytesRead = in.read(buf)) != -1) {
        // buf[0..bytesRead-1] 是本次读取的数据
        System.out.write(buf, 0, bytesRead);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

FileOutputStream —— 写入文件

try (OutputStream out = new FileOutputStream("output.txt")) {
    String content = "Hello, Java IO!";
    out.write(content.getBytes());
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

• FileOutputStream("file") 默认覆盖模式；追加模式用 new FileOutputStream("file", true)。
• write(byte[]) 比逐字节 write(int) 效率高得多。

字符流：Reader / Writer

字符流以 char 为单位读写，自动处理字符编码，适合纯文本文件。

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

FileWriter

try (Writer writer = new FileWriter("output.txt")) {
    writer.write("你好，世界");
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

缓冲流

在流的外层包装缓冲流可以大幅减少底层 I/O 次数。BufferedReader 的 readLine() 方法在逐行读文本时最常用：

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

try (BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {
    bw.write("第一行");
    bw.newLine();
    bw.write("第二行");
}

• 缓冲流默认缓冲区 8192 字节（8 KB），可通过构造参数调整。
• 始终在外层包装缓冲流，内层是文件流：BufferedReader(Reader in)。

桥接：InputStreamReader / OutputStreamWriter

将字节流转为字符流，同时指定字符编码。不指定编码时使用操作系统默认编码，跨平台时行为不可预期：

try (BufferedReader br = new BufferedReader(
        new InputStreamReader(new FileInputStream("input.txt"), StandardCharsets.UTF_8))) {
    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
}

• 文本文件始终显式指定编码，UTF-8 是最通用的选择。
• OutputStreamWriter 同理：new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out.txt"), StandardCharsets.UTF_8)。

资源关闭与 try-with-resources

所有流都实现了 AutoCloseable，务必使用 try-with-resources 确保资源关闭：

// 正确：自动关闭
try (InputStream in = new FileInputStream("a.txt");
     InputStream in2 = new FileInputStream("b.txt")) {
    // 使用 in 和 in2
} catch (IOException e) {
    // 处理异常
}

// 错误：finally 中关闭，代码冗长且容易漏掉异常
InputStream in = null;
try {
    in = new FileInputStream("a.txt");
    // ...
} finally {
    if (in != null) in.close();  // close 也可能抛异常
}

try-with-resources 中声明的多个资源按声明逆序关闭。catch 和 finally 块可选。

小结

• 字节流（InputStream/OutputStream）处理二进制数据；字符流（Reader/Writer）处理文本。
• 始终使用缓冲流（BufferedReader/BufferedWriter）包装底层流，利用 readLine() 逐行读取。
• 字节流转字符流时使用 InputStreamReader/OutputStreamWriter明确指定字符编码（推荐 UTF-8）。
• 所有流必须关闭：始终用 try-with-resources 确保资源回收。
• 易错：read() 返回的 int 用 -1 判断流结束，但 read(byte[]) 的返回值是实际读取的字节数（可能为 0），不要混淆两种返回值。另外，FileReader/FileWriter 使用默认编码，跨平台时文本文件可能出现乱码——始终在桥接层指定编码。
• 思考任务：实现一个简单的文件复制方法，使用 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream（8 KB 缓冲区），从一个路径复制到另一个路径。

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贡献者: 布欧-Lewyon