javaIO的基础认知

路线

第一阶段：Java IO 基础认知

1. 先搞懂核心概念

• 什么是 IO：输入（Input）读数据、输出（Output）写数据
• IO 操作的核心对象：文件（File）、流（Stream）
• 阻塞 / 非阻塞、同步 / 异步的基础区别
• IO 的核心分类：字节流、字符流

2. 掌握 File 类（操作文件 / 目录）

这是 IO 的入口，必须熟练：

• 创建、删除、重命名文件 / 目录
• 判断文件类型、获取文件大小 / 路径
• 遍历文件夹（递归遍历）

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第二阶段：传统 BIO（阻塞 IO）核心

Java 最基础、使用最广泛的 IO，日常开发 80% 场景都用这个。

1. 字节流（万能流，操作所有文件）

• 顶层父类：InputStream、OutputStream
• 常用实现类：
  • FileInputStream / FileOutputStream（文件字节流）
  • BufferedInputStream / BufferedOutputStream（缓冲字节流，提高效率）
• 核心用法：复制文件、读取图片 / 视频 / 音频等二进制文件

2. 字符流（专门操作文本文件）

• 解决中文乱码问题，只适合读写纯文本
• 顶层父类：Reader、Writer
• 常用实现类：
  • FileReader / FileWriter
  • BufferedReader / BufferedWriter（高效缓冲字符流）
• 核心用法：读取文本内容、按行读写

3. 转换流 + 打印流（解决乱码、简化输出）

• InputStreamReader / OutputStreamWriter：字节 ↔ 字符转换
• PrintStream / PrintWriter：简化输出，常用在日志打印

4. 对象流（序列化，面试高频）

• ObjectInputStream / ObjectOutputStream
• 对象序列化、反序列化
• Serializable 接口、transient 关键字

5. BIO 收尾：IO 异常处理 + 资源关闭

• JDK7+ try-with-resources 自动关闭流（必学）
• 避免资源泄漏

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第三阶段：Java NIO

BIO 的升级版，高并发编程必备，Netty 框架的底层就是 NIO。

1. NIO 三大核心组件（必须背下来）

1. Buffer（缓冲区）：数据容器，替代传统流
2. Channel（通道）：数据传输通道，双向传输
3. Selector（选择器）：实现非阻塞的核心，一个线程管理多个连接

2. 基础 NIO 操作

• Buffer 的核心方法：put()、get()、flip()、clear()
• FileChannel：文件 NIO 操作（文件复制、大文件读写）
• 分散读取、聚集写入

3. 网络 NIO（重点）

• ServerSocketChannel、SocketChannel
• 实现非阻塞服务器、客户端
• 理解：单线程处理多个客户端连接

4. NIO 关键特性

• 非阻塞、同步、面向缓冲区
• 对比 BIO：BIO 一个连接一个线程，NIO 一个线程管理多个连接

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第四阶段：Java AIO

• JDK7+ 引入，全称 Asynchronous IO
• 真正的异步非阻塞，无需轮询，操作系统完成后主动通知
• 适用场景：极高并发连接
• 企业开发极少直接使用，了解原理即可，不用深入手写代码

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第五阶段：IO 高级工具与实战

1. commons-io 工具包（Apache 开源，开发必用）

• 简化文件操作：FileUtils、IOUtils
• 一行代码实现文件复制、读取、写入

2. NIO.2（JDK7+ Path、Files、Paths）

• 替代老旧的 File 类
• 更优雅的文件操作 API

3. 经典实战案例

• 大文件分片上传 / 下载
• 文件夹递归拷贝
• 简单聊天程序（BIO 版 + NIO 版）
• 配置文件读取、日志写入

javaIO的基础认知

一、IO 核心概念（大白话版）

1. IO 定义

• I = Input输入 ：从外部读数据到程序内存（读）

  例：读取本地文件、读取网络请求数据

• O = Output 输出：从程序内存写数据到外部（写）

  例：写入本地文件、响应网络数据

2. 核心载体

1. 文件 File：数据的持久化存储载体（本地磁盘文件 / 文件夹）
2. 流 Stream：数据传输的管道，数据以字节 / 字符形式单向流动

3. 两大流分类（核心区分）

1. 字节流
   • 顶层父类：InputStream / OutputStream
   • 单位：字节，万能流
   • 适用：图片、视频、音频、压缩包、任意文件
2. 字符流
   • 顶层父类：Reader / Writer
   • 单位：字符，自带编码处理
   • 适用：纯文本（txt、md、java、配置文件），解决中文乱码

4. 同步 / 异步 & 阻塞 / 非阻塞（前置理解）

类型	核心特点	对应 IO 模型
同步阻塞 BIO	等操作完成才放行，单连接单线程	传统文件 IO、普通网络 IO
同步非阻塞 NIO	线程不卡死，轮询等待就绪事件	NIO/Netty 底层
异步 AIO	系统完成操作后主动回调通知	JDK7 AIO，极少使用

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二、File 类 全功能实战

1. File 类作用

专门用来操作文件 / 文件夹的路径、属性、创建、删除、遍历

注意：File 只操作文件元数据，不能读写文件内容（读写需要流）

2. 三种路径写法

// 1. 绝对路径（固定位置）
File file1 = new File("D:/test/demo.txt");
// 2. 相对路径（项目根目录为基准）
File file2 = new File("demo.txt");
// 3. 跨平台分隔符（推荐，避免系统兼容问题）
File file3 = new File(File.separator + "demo.txt");

3. 常用基础方法（判断 + 获取信息）

import java.io.File;

public class FileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("D:/test/demo.txt");

        // 判断
        System.out.println("是否存在：" + file.exists());
        System.out.println("是否是文件：" + file.isFile());
        System.out.println("是否是文件夹：" + file.isDirectory());
        System.out.println("是否可读：" + file.canRead());

        // 获取信息
        System.out.println("绝对路径：" + file.getAbsolutePath());
        System.out.println("文件名：" + file.getName());
        System.out.println("文件大小(字节)：" + file.length());
    }
}

4. 文件 / 文件夹 创建 & 删除

File file = new File("D:/test/123.txt");
File dir = new File("D:/test/ioDir");

// 创建单层文件夹
dir.mkdir();
// 创建多级文件夹（常用）
dir.mkdirs();

// 创建空文件
file.createNewFile();

// 删除文件/空文件夹（直接删除，不走回收站）
file.delete();

5. 文件夹遍历

方式 1：简单遍历（一级目录）

File dir = new File("D:/test");
// 获取当前目录下所有文件&文件夹名
String[] list = dir.list();
for (String name : list) {
    System.out.println(name);
}

方式 2：获取 File 对象（常用）

File[] files = dir.listFiles();
if (files != null) {
    for (File f : files) {
        System.out.println(f.getAbsolutePath());
    }
}

方式 3：递归遍历

/**
 * 递归遍历指定目录下所有文件
 */
public static void listAllFile(File dir) {
    if (!dir.exists() || !dir.isDirectory()) {
        return;
    }
    File[] files = dir.listFiles();
    if (files == null) return;

    for (File file : files) {
        if (file.isDirectory()) {
            // 是文件夹，递归继续遍历
            listAllFile(file);
        } else {
            // 是文件，打印路径
            System.out.println(file.getAbsolutePath());
        }
    }
}