Java IO（Input/Output）流是 Java 语言中实现数据输入与输出的核心 API 体系，基于 ** 流（Stream）** 抽象模型，屏蔽底层硬件差异，为程序与外部设备（文件、网络、内存、管道等）之间的数据传输提供统一、标准的操作接口，是文件操作、网络通信、数据序列化、日志处理等场景的基础技术支撑。
一、核心设计思想
- 流抽象 将数据传输抽象为数据流，数据以连续字节 / 字符序列形式顺序传输。
- 单向传输流分为输入流与输出流，方向固定，不可反向操作。
- 装饰器模式通过包装流对基础节点流进行功能增强，实现灵活组合与扩展。
- 平台无关统一接口封装操作系统差异，一次编写多平台运行。
二、IO 流体系分类
1. 按数据传输方向划分
- 输入流（Input）：从外部设备读取数据到程序内存
- 输出流（Output）：将程序内存数据写入外部设备
2. 按数据处理单位划分
-
字节流（Byte Stream）
- 以 byte（8 位） 为基本处理单位
- 顶层父类：
InputStream、OutputStream - 适用：图片、音频、视频、压缩包、二进制文件等所有类型数据
-
字符流（Character Stream）
- 以 char（16 位） 为基本处理单位
- 顶层父类：
Reader、Writer - 内置编码转换，专为文本文件设计
3. 按功能与角色划分
-
节点流（低级流） 直接与数据源 / 目的地连接，如
FileInputStream、FileReader。 -
处理流（高级流 / 包装流） 对节点流进行包装，增强功能：缓冲、序列化、对象读写、格式化等。典型：
BufferedInputStream、ObjectOutputStream、PrintWriter。
三、核心基类与常用实现
字节流体系
-
InputStream（抽象父类）
FileInputStream：文件字节输入ByteArrayInputStream：内存字节数组输入BufferedInputStream：缓冲字节输入ObjectInputStream：对象反序列化
-
OutputStream（抽象父类）
FileOutputStream：文件字节输出ByteArrayOutputStream：内存字节数组输出BufferedOutputStream：缓冲字节输出ObjectOutputStream：对象序列化PrintStream：格式化打印输出（如System.out）
字符流体系
-
Reader（抽象父类）
FileReader：文件字符输入BufferedReader：缓冲字符输入（支持readLine()）InputStreamReader：字节转字符（编码转换核心）
-
Writer（抽象父类）
FileWriter：文件字符输出BufferedWriter：缓冲字符输出OutputStreamWriter：字符转字节PrintWriter：格式化字符输出
四、关键特性与机制
-
顺序访问 数据只能从头至尾顺序读写，不支持随机定位（
RandomAccessFile除外）。 -
缓冲机制缓冲流减少频繁 IO 操作，显著提升读写效率，是高性能 IO 的标配。
-
编码支持 转换流
InputStreamReader/OutputStreamWriter可指定 UTF-8、GBK 等编码，解决中文乱码问题。 -
资源关闭 流属于操作系统资源，使用完毕必须关闭。JDK7+ 推荐使用 try-with-resources 自动关闭实现
AutoCloseable的流。 -
异常体系 所有 IO 操作均抛出受检异常
IOException，必须显式捕获或抛出。
五、IO 流的典型应用场景
- 文件读写、复制、移动、删除
- 网络 Socket 数据收发
- 对象序列化与持久化存储
- 日志记录与文本解析
- 图片、音视频等二进制数据处理
- 数据导入导出（Excel、CSV、TXT）
六、Java IO 与 NIO 区别（简要）
- 传统 IO：面向流、阻塞 IO、单向传输、数据处理简单
- NIO：面向缓冲区、非阻塞 IO、多路复用、高并发网络编程