Java基础（11）字节流和字符流

在Java中，I/O（输入/输出）是处理数据流的核心机制，主要分为两大类：字节流（Byte Streams）和字符流（Character Streams）。这两种流的主要区别在于处理数据的单位不同：字节流以8位字节为单位处理数据，适用于处理所有类型的数据（如图片、视频等二进制数据）；字符流以16位Unicode字符为单位处理文本数据，适合处理文本文件。

字节流

Java中的字节流主要由InputStream和OutputStream这两个抽象类定义，它们是所有字节输入流和输出流的超类。

InputStream - 该抽象类是表示字节输入流的所有类的超类。
OutputStream - 该抽象类是表示字节输出流的所有类的超类。

常用的字节流类

FileInputStream和FileOutputStream
BufferedInputStream和BufferedOutputStream
DataInputStream和DataOutputStream

代码演示：使用`FileInputStream`和`FileOutputStream`复制文件

java 复制代码

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class ByteStreamTest {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream in = new FileInputStream("source.dat");
             FileOutputStream out = new FileOutputStream("dest.dat")) {
            int c;
            while ((c = in.read()) != -1) {
                out.write(c);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上述示例中，我们使用FileInputStream来读取文件中的数据，每次读取一个字节，然后使用FileOutputStream将读取的字节写入另一个文件中。这里使用了Java 7的try-with-resources语句自动管理资源。

字符流

Java中的字符流由Reader和Writer这两个抽象类定义，它们是所有字符输入流和输出流的超类。

Reader - 该抽象类是表示字符输入流的所有类的超类。
Writer - 该抽象类是表示字符输出流的所有类的超类。

常用的字符流类

FileReader和FileWriter
BufferedReader和BufferedWriter
PrintWriter

代码演示：使用`BufferedReader`和`BufferedWriter`复制文本文件

java 复制代码

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class CharStreamTest {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("source.txt"));
             BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("dest.txt"))) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                writer.write(line);
                writer.newLine(); // 添加新行
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中，我们使用BufferedReader读取文本文件的每一行，并使用BufferedWriter将读取的行写入另一个文件中，每写完一行就添加一个新行。

深入理解

性能考量

对于需要读写二进制数据的场景，应优先考虑使用字节流。
对于处理文本数据，字符流更加方便和高效，因为它们直接处理字符，可以自动处理字符编码问题。
在处理大量数据时，包装流（如BufferedInputStream、BufferedReader等）可以显著提高I/O操作的效率。

字符编码

字符流的一个重要特性是它们能够自动处理字符编码转换，使得读写文本文件时不必担心平台间的编码差异。当使用字符流读写文件时，可以指定字符集，如FileReader和FileWriter的构造函数就允许传入字符集名称。

总结

字节流和字符流是Java I/O库的基石，理解它们的区别和使用场景对于开发高效、健壮的I/O相关应用程序非常重要。通过上述示例和解析，希望能够帮助你更深入地理解Java中的字节流和字符流。