javaIO的BIO

一、BIO 整体认知

BIO：同步阻塞 IO

1. 线程发起读写请求后，会一直阻塞等待，直到读写完成
2. 流是单向：输入只能读、输出只能写
3. 两大顶层抽象父类（固定记）

• 字节流（一切文件通用）：InputStream / OutputStream
• 字符流（仅文本）：Reader / Writer

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一、字节流（万能流）

1. 基础文件字节流

核心类

• FileInputStream：文件读（字节输入）
• FileOutputStream：文件写（字节输出）

核心特点

1. 按字节读写，所有文件：图片、视频、压缩包、文本全能操作
2. 不会处理编码，纯原始字节
3. 单字节读写效率极低，只适合入门理解

示例：单字节读取 & 写入

// 读取
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt")) {
    int b;
    // 返回字节码，读到末尾返回 -1
    while ((b = fis.read()) != -1) {
        System.out.print((char) b);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

// 覆盖写入｜追加写入 new FileWriter(path,true)
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("out.txt")) {
    fos.write("hello io".getBytes());
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

2. 缓冲字节流（开发常用）

核心类

BufferedInputStream / BufferedOutputStream

底层原理

内部自带缓冲区数组，默认 8192 字节

减少频繁磁盘 IO 交互，大幅提升大文件读写性能

高效文件复制（工作常用模板）

try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("src.jpg"));
     BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.jpg"))) {

    byte[] buf = new byte[1024];
    int len;
    while ((len = bis.read(buf)) != -1) {
        bos.write(buf,0,len);
    }
}

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二、字符流（只用于纯文本）

1. 基础文件字符流

核心类

FileReader / FileWriter

特点

1. 按字符读取，自动适配本地默认编码
2. 专门处理文本，天然降低中文乱码概率
3. 不能操作图片、视频等二进制文件

2. 缓冲字符流（文本开发必用）

核心类

BufferedReader / BufferedWriter

核心优势

• readLine()：按行读取，处理日志、配置文件超级方便
• 自带字符缓冲，效率高

// 按行读取文本
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("doc.txt"))) {
    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
}

关键区别总结

字节流：一切文件、无编码、适合二进制

字符流：仅文本、带编码、适合中文、按行处理

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三、转换流（解决乱码核心）

痛点

FileReader/FileWriter 强制使用系统默认编码，跨平台必然乱码。

核心作用

实现字节流 ↔ 字符流转换，手动指定编码

两个核心类

1. InputStreamReader：字节输入 → 字符输入（读，指定编码）
2. OutputStreamWriter：字节输出 → 字符输出（写，指定编码）

标准指定编码读写（企业规范写法）

// 以UTF-8读取
try (BufferedReader br = new BufferedReader(
        new InputStreamReader(new FileInputStream("text.txt"),"UTF-8"))) {
    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
}

开发规范：文本 IO 一律手动指定 UTF-8，杜绝乱码

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四、打印流（简化输出）

核心类

PrintStream（字节）、PrintWriter（字符，更常用）

特点

1. 提供大量重载方法：print/println/printf
2. 自动刷新、无需手动刷缓冲区
3. 不会抛出编译期异常
4. 日常：System.out 本质就是 PrintStream

try (PrintWriter pw = new PrintWriter("log.txt")) {
    pw.println("日志信息1");
    pw.println("日志信息2");
}

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五、对象流｜序列化

作用

将内存中的对象转为字节数据，实现持久化 / 网络传输

核心类

• ObjectOutputStream：序列化（对象 → 字节）
• ObjectInputStream：反序列化（字节 → 对象）

强制约束

实体类必须实现：Serializable 标记接口（无方法，仅做标记）

关键关键字

• transient：被修饰的成员变量不会被序列化，临时数据、敏感字段常用

极简示例

// 序列化
try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.obj"))) {
    User user = new User("张三",20);
    oos.writeObject(user);
}

// 反序列化
try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("user.obj"))) {
    User user = (User) ois.readObject();
}

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六、BIO 资源关闭｜try-with-resources

旧写法（淘汰）

finally 手动 close，代码冗余、容易漏关、引发文件句柄泄漏

JDK7+ 标准写法（必掌握）

实现 AutoCloseable 接口的流，都可以放在 try() 中

代码执行完毕，自动关闭流，无需手动 close

// 格式固定：try(定义流对象) { 业务 }
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("a.txt")){
    // 读写逻辑
} catch (IOException e){
    e.printStackTrace();
}

底层原理

编译期自动生成 finally 代码块调用 close 方法，优雅关闭资源。