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一、IO 流进阶核心（缓冲流 + 转换流）

（一）缓冲流（Buffered 系列）

1. 核心定位与原理

• 定位 ：高级处理流，通过包装基础流实现性能极致优化，是处理大文件的首选。
• 核心原理 ：底层内置固定大小的缓冲区（8192 字节 = 8KB） ，读取时一次性从磁盘读取缓冲区大小的数据存入内存，写入时先将数据存入缓冲区，缓冲区满或手动刷新时再一次性写入磁盘，大幅减少磁盘 IO 次数。

2. 字节缓冲流（BufferedInputStream / BufferedOutputStream）

构造方法

表格

构造方法	完整说明
BufferedInputStream(InputStream in)	使用默认缓冲区大小（8192 字节），包装任意字节输入基础流（如 FileInputStream）
BufferedInputStream(InputStream in, int size)	自定义缓冲区大小，包装任意字节输入基础流
BufferedOutputStream(OutputStream out)	使用默认缓冲区大小，包装任意字节输出基础流（如 FileOutputStream）
BufferedOutputStream(OutputStream out, int size)	自定义缓冲区大小，包装任意字节输出基础流

核心方法（继承自基础流，无特有方法）

• 读取：read()、read(byte[] b)、read(byte[] b, int off, int len)
• 写入：write(int b)、write(byte[] b)、write(byte[] b, int off, int len)
• 刷新：flush()（强制将缓冲区数据写入磁盘，字节缓冲流底层无强制缓冲，但若自定义缓冲区需手动刷新）
• 关闭：close()（关闭最外层流，底层自动关闭被包装的基础流）

实操注意事项

1. 无需修改基础流的调用逻辑，仅需在创建基础流后，用缓冲流包装即可。
2. 适用于所有类型文件（图片、音频、视频、文本），是文件复制的最优选择。

3. 字符缓冲流（BufferedReader / BufferedWriter）

构造方法

表格

构造方法	完整说明
BufferedReader(Reader in)	默认缓冲区大小，包装任意字符输入基础流（如 FileReader、InputStreamReader）
BufferedReader(Reader in, int sz)	自定义缓冲区大小，包装任意字符输入基础流
BufferedWriter(Writer out)	默认缓冲区大小，包装任意字符输出基础流（如 FileWriter、OutputStreamWriter）
BufferedWriter(Writer out, int sz)	自定义缓冲区大小，包装任意字符输出基础流

特有核心方法

表格

流类型	方法名	完整功能说明	返回值	终止条件
BufferedReader	readLine()	读取一整行文本，自动忽略换行符，仅获取行内有效数据	String	读到文件末尾返回 null
BufferedWriter	newLine()	写入跨平台换行符，自动适配 Windows（\r\n）、Linux（\n）、Mac（\r）	void	无

常规方法

• 继承自 Reader / Writer：read()、read(char[] cbuf)、write(int c)、write(char[] cbuf)、write(String str)、write(String str, int off, int len)
• 刷新与关闭：flush()（必须调用，否则缓冲区数据无法写入磁盘）、close()

（二）转换流（InputStreamReader / OutputStreamWriter）

1. 核心定位与本质

• 定位 ：字节流与字符流的唯一桥梁，解决 "字节流读取文本乱码" 和 "手动指定字符集" 的核心问题。
• 本质 ：转换流 = 字节流 + 字符集，底层将字节流的字节数据，按指定字符集解码为字符（输入），或将字符按指定字符集编码为字节（输出）。

2. 构造方法（含字符集重载

表格

流类型	构造方法	完整说明
InputStreamReader	InputStreamReader(InputStream in)	用系统默认字符集，将字节输入流转换为字符输入流
InputStreamReader	InputStreamReader(InputStream in, String charsetName)	用指定字符集 （如 "UTF-8"、"GBK"），转换字节输入流
InputStreamReader	InputStreamReader(InputStream in, Charset cs)	用 Charset 类指定字符集，转换字节输入流
OutputStreamWriter	OutputStreamWriter(OutputStream out)	用系统默认字符集，将字节输出流转换为字符输出流
OutputStreamWriter	OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName)	用指定字符集，转换字节输出流
OutputStreamWriter	OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs)	用 Charset 类指定字符集，转换字节输出流

3. 核心方法

• 完全继承 Reader / Writer 的所有方法，无特有方法。
• 核心价值：在字节流场景下，精准控制字符编码，彻底避免乱码。

4. 核心使用场景

1. 数据源是字节流（如网络 Socket 流、文件字节流），但需要按字符处理文本数据。
2. 读取 / 写入的文本文件编码格式与系统默认编码不一致（如系统默认 GBK，文件是 UTF-8）。

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二、打印流（PrintStream / PrintWriter）

1. 核心定位与核心特点

• 定位 ：专门用于输出数据 的高级流，是 Java 中最便捷的输出工具，替代传统 write 方法的繁琐。
• 三大核心特点 ：
  1. 只写不读：仅操作输出目的地，不处理数据源。
  2. 原样输出 ：打印任意数据类型（int、boolean、Object 等），均按字符串形式原样写入 （如打印 97，写入 "97"，而非 ASCII 字符 'a'）。
  3. 异常处理简化 ：底层已处理 IOException，无需显式捕获（仅需通过 checkError() 方法判断是否出错）。

2. 字节打印流（PrintStream）

构造方法

表格

构造方法	完整说明
PrintStream(File file)	关联本地文件，使用系统默认字符集
PrintStream(File file, String csn)	关联本地文件，指定字符集
PrintStream(String fileName)	关联文件路径，使用系统默认字符集
PrintStream(String fileName, String csn)	关联文件路径，指定字符集
PrintStream(OutputStream out)	包装字节输出基础流
PrintStream(OutputStream out, boolean autoFlush)	包装字节输出基础流，指定是否自动刷新
PrintStream(OutputStream out, boolean autoFlush, String encoding)	包装字节输出基础流，指定自动刷新和字符集

成员方法

（1）特有打印方法（核心）

表格

方法名	完整功能	换行 / 刷新
print(Xxx xx)	打印任意类型数据（int、String、Object 等），不换行、不刷新	否
println(Xxx xx)	打印任意类型数据，自动换行、自动刷新	是
printf(String format, Object... args)	格式化打印，支持占位符（%s、%d、%f 等）	否
format(String format, Object... args)	与 printf 功能完全一致，格式化打印	否

（2）常规方法

• write(int b)：按字节写入（非原样输出，需注意）。
• checkError()：判断输出过程中是否出现错误，返回 boolean。
• close()：关闭流，释放资源。

关键细节

• 字节打印流底层无缓冲区 ，autoFlush 参数开启与否，不影响 println 方法的自动刷新。

3. 字符打印流（PrintWriter）

构造方法

表格

构造方法	完整说明
PrintWriter(File file)	关联本地文件，系统默认字符集
PrintWriter(File file, Charset charset)	关联本地文件，指定字符集
PrintWriter(String fileName)	关联文件路径，系统默认字符集
PrintWriter(String fileName, Charset charset)	关联文件路径，指定字符集
PrintWriter(Writer out)	包装字符输出基础流
PrintWriter(Writer out, boolean autoFlush)	包装字符输出基础流，指定是否自动刷新
PrintWriter(OutputStream out)	包装字节输出基础流，系统默认字符集
PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush)	包装字节输出基础流，指定自动刷新
PrintWriter(OutputStream out, boolean autoFlush, Charset charset)	包装字节输出基础流，指定自动刷新和字符集

成员方法

• 与 PrintStream 完全一致：print()、println()、printf()、format()、write()、checkError()、close()。

关键细节（核心差异）

• 字符打印流底层有缓冲区 ，必须满足以下两个条件之一，才能实现自动刷新：
  1. 构造时开启 autoFlush = true；
  2. 调用 println()、printf()、format() 方法（print() 方法不触发刷新）。
• 若未开启自动刷新，需手动调用 flush() 方法，否则数据会滞留缓冲区。

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三、序列化流 / 反序列化流（Object 系列）

1. 核心定位与概念

• 序列化 ：将 Java 对象转换为字节序列，写入文件 / 网络，实现对象的持久化存储或网络传输。
• 反序列化：将文件 / 网络中的字节序列，还原为 Java 对象。
• 核心组件 ：ObjectOutputStream（序列化流）、ObjectInputStream（反序列化流）。

2. 核心构造方法

表格

流类型	构造方法	完整说明
ObjectOutputStream	ObjectOutputStream(OutputStream out)	包装字节输出基础流，创建序列化流，用于写入对象
ObjectInputStream	ObjectInputStream(InputStream in)	包装字节输入基础流，创建反序列化流，用于读取对象

3. 核心成员方法

表格

流类型	方法名	完整功能	异常说明
ObjectOutputStream	writeObject(Object obj)	将指定对象序列化，写入底层流	若对象未实现 Serializable，抛 NotSerializableException
ObjectInputStream	readObject()	从底层流读取字节序列，反序列化为对象	若类不兼容、文件损坏，抛 InvalidClassException / EOFException

4. 核心前提与强制规则

（1）对象序列化的强制前提

被序列化的 JavaBean 类，必须实现 java.io.Serializable 接口。

• 该接口是标记接口，无任何抽象方法，仅用于标识 "此类对象可被序列化"。
• 若未实现，调用 writeObject() 时直接抛出 NotSerializableException。

（2）类版本兼容规则（serialVersionUID）

• 问题 ：序列化后，若修改了 JavaBean 类（如添加 / 删除成员变量），反序列化时会抛出 InvalidClassException。
• 解决方案 ：在 JavaBean 类中，手动添加固定的序列化版本号 （serialVersionUID），确保类版本一致。
• 格式 ：private static final long serialVersionUID = 固定长整型数值;（如 1L、123456789L）。

（3）成员变量的序列化控制

表格

关键字	作用	反序列化结果
transient（瞬态）	修饰成员变量，使其不参与序列化	该变量值为默认值 （int 为 0，String 为 null）
static（静态）	静态成员变量不参与序列化	反序列化时，获取当前类的静态变量值（非序列化时的值）

（4）其他关键细节

1. 序列化的对象数据，不能手动修改（如用记事本打开编辑），否则反序列化会失败。
2. 若对象包含其他对象类型的成员变量，该成员变量的类也必须实现 Serializable 接口。
3. 反序列化时，必须保证项目中存在该对象的类（类路径、类名一致）。

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四、解压缩流（Zip 系列）

1. 核心定位与核心对象

• 定位 ：专门用于处理 ZIP 格式压缩包的高级流，实现文件 / 文件夹的压缩与解压。
• 核心对象 ：ZipEntry ------ 代表压缩包中的每一个文件或文件夹，包含该条目名称、大小、是否为目录等信息。

2. 解压流（ZipInputStream）

核心作用

读取 ZIP 压缩包中的数据，遍历所有 ZipEntry，将其还原为本地文件 / 文件夹。

构造方法

表格

构造方法	完整说明
ZipInputStream(InputStream in)	包装字节输入基础流（如 FileInputStream），读取压缩包
ZipInputStream(InputStream in, Charset charset)	包装字节输入基础流，指定字符集（解决压缩包内中文文件名乱码）

核心方法

表格

方法名	完整功能	返回值	终止条件
getNextEntry()	读取压缩包中的下一个 ZipEntry，并将流定位到该条目开头	ZipEntry	遍历完所有条目，返回 null
closeEntry()	关闭当前 ZipEntry，将流定位到下一个条目开头	void	无
read(byte[] b)	读取当前 ZipEntry 的数据（字节）	int	读到该条目末尾，返回 -1
close()	关闭解压流，释放资源	void	无

解压核心流程

1. 创建 FileInputStream 关联 ZIP 压缩包。
2. 创建 ZipInputStream 包装 FileInputStream（指定字符集，解决中文乱码）。
3. 定义 ZipEntry 变量，通过 getNextEntry() 遍历压缩包中所有条目。
4. 对每个 ZipEntry 进行判断：
   • 若为目录：通过 File 类的 mkdirs() 创建对应目录。
   • 若为文件：创建对应父目录，再通过 FileOutputStream + 缓冲流，将 ZipInputStream 中的数据写入本地文件。
5. 每个条目处理完成后，调用 closeEntry() 关闭当前条目。
6. 遍历结束后，关闭 ZipInputStream。

3. 压缩流（ZipOutputStream）

核心作用

将本地文件 / 文件夹，封装为 ZipEntry，写入 ZIP 压缩包。

构造方法

表格

构造方法	完整说明
ZipOutputStream(OutputStream out)	包装字节输出基础流（如 FileOutputStream），写入压缩包
ZipOutputStream(OutputStream out, Charset charset)	包装字节输出基础流，指定字符集（解决压缩包内中文文件名乱码）

核心方法

表格

方法名	完整功能
putNextEntry(ZipEntry e)	向压缩包中添加一个 ZipEntry，并将流定位到该条目开头
closeEntry()	关闭当前 ZipEntry，准备添加下一个条目
write(byte[] b, int off, int len)	将文件数据写入当前 ZipEntry
setLevel(int level)	设置压缩级别（0-9，0 为无压缩，9 为最高压缩，默认 5）
close()	关闭压缩流，释放资源

压缩核心流程

1. 创建 FileOutputStream 关联要生成的 ZIP 压缩包。
2. 创建 ZipOutputStream 包装 FileOutputStream（指定字符集）。
3. 递归遍历本地要压缩的文件 / 文件夹：
   • 对每个文件 / 文件夹，创建对应的 ZipEntry（注意条目名称的路径层级）。
   • 调用 putNextEntry() 将 ZipEntry 写入压缩包。
   • 若为文件：通过 FileInputStream + 缓冲流，将文件数据写入 ZipOutputStream。
   • 调用 closeEntry() 关闭当前条目。
4. 遍历结束后，关闭 ZipOutputStream。

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五、第三方 IO 工具包（Commons-io + Hutool）

（一）Apache Commons-io 工具包

1. 核心定位与引入步骤

• 定位 ：Apache 开源的轻量级 IO 专用工具包，封装了所有底层 IO 流、File 类的复杂操作，彻底消除重复代码。
• 引入步骤（本地项目） ：
  1. 创建项目根目录下的 lib 文件夹。
  2. 将 commons-io-x.x.x.jar 复制到 lib 文件夹。
  3. 右键 jar 包 → Add as Library → 选择项目模块 → 确认，完成依赖引入。

2. 核心工具类与全量方法

（1）FileUtils（文件 / 文件夹操作核心）

表格

方法名	完整功能说明
copyFile(File srcFile, File destFile)	复制单个文件，自动处理流的创建与关闭
copyFile(File srcFile, File destFile, boolean preserveFileDate)	复制单个文件，指定是否保留文件最后修改时间
copyDirectory(File srcDir, File destDir)	复制整个文件夹（含所有子文件、子目录）
copyDirectory(File srcDir, File destDir, FileFilter filter)	复制文件夹，按过滤器筛选要复制的内容
copyDirectoryToDirectory(File srcDir, File destDir)	将源文件夹整体复制到目标文件夹下（作为子文件夹）
deleteDirectory(File directory)	删除整个文件夹（含所有内容），自动递归删除子文件 / 目录
cleanDirectory(File directory)	清空文件夹内所有内容，保留文件夹本身
readFileToString(File file, Charset encoding)	按指定字符集，读取文件内容为字符串
readFileToByteArray(File file)	读取文件内容为字节数组（适用于非文本文件）
readLines(File file, Charset encoding)	按指定字符集，逐行读取文件，返回 List<String>
write(File file, CharSequence data, Charset encoding)	按指定字符集，将字符串写入文件（覆盖原内容）
write(File file, CharSequence data, Charset encoding, boolean append)	按指定字符集，将字符串写入文件（指定是否续写）
writeLines(File file, Collection<?> lines, Charset encoding)	将集合中的元素，逐行写入文件（覆盖原内容）
writeLines(File file, Collection<?> lines, Charset encoding, boolean append)	将集合中的元素，逐行写入文件（指定是否续写）
sizeOf(File file)	获取文件 / 文件夹的大小（文件夹大小为所有子文件大小之和）

（2）IOUtils

表格

方法名	完整功能说明
copy(InputStream input, OutputStream output)	复制字节流数据（适用于文件复制、流转发）
copy(InputStream input, OutputStream output, int bufferSize)	复制字节流数据，指定缓冲区大小
copyLarge(InputStream input, OutputStream output)	复制大文件（超过 2GB）的字节流数据
copy(Reader input, Writer output)	复制字符流数据
readLines(InputStream input, Charset encoding)	按指定字符集，读取字节流数据为 List<String>
readLines(Reader input)	读取字符流数据为 List<String>
toString(InputStream input, Charset encoding)	按指定字符集，将字节流数据转换为字符串
write(String data, OutputStream output, Charset encoding)	按指定字符集，将字符串写入字节输出流
close(Closeable closeable)	关闭实现 Closeable 接口的资源（流、File 等），底层处理空指针和异常

（二）Hutool 工具包

1. 核心定位

• 国产全能型 Java 工具包，IO 模块是其核心功能之一，封装比 Commons-io 更简洁，中文文档完善，支持更多实用功能。

2. IO 核心工具类与全量功能

表格

类名	完整功能定位	核心方法（代表性）
IoUtil	流操作工具类，对应 Commons-io 的 IOUtils	copy(InputStream in, OutputStream out)、readUtf8(InputStream in)、write(OutputStream out, String content, Charset charset)、close(AutoCloseable... closeables)
FileUtil	文件操作工具类，对应 Commons-io 的 FileUtils，功能更全面	copy(File src, File dest)、del(File file)、readString(File file, Charset charset)、writeString(File file, String content, Charset charset)、mkdirs(File file)、listFiles(File dir, FileFilter filter)
FileTypeUtil	文件类型判断工具，通过文件头判断真实类型（不受后缀名欺骗）	getFileType(File file)、getFileType(String path)
WatchMonitor	文件 / 目录监听工具，实时监控文件的创建、修改、删除	createAll(File dir, Watcher watcher)、createModify(File dir, Watcher watcher)
ClassPathResource	类路径资源访问工具，便捷读取 src/main/resources 下的文件	getStream()、readString()、getFile()
FileReader	Hutool 封装的文件读取器，简化字符读取	readLine()、readLines()、readString()
FileWriter	Hutool 封装的文件写入器，简化字符写入	write(String content)、append(String content)、writeLines(Collection<?> lines)

3. 核心优势

• 方法名更符合中文开发习惯（如 del() 替代 deleteDirectory()）。
• 自动适配字符集（默认 UTF-8），减少编码错误。
• 支持自动关闭资源（基于 try-with-resources 底层封装）。