Java输入输出(IO)流总结

Java 的 IO 可以按三个轴来记：方向（输入 / 输出）、数据单位（字节 / 字符）、功能（节点流 / 处理流）。四个抽象基类是 InputStream、OutputStream、Reader、Writer。

一、四个基类的基本方法

InputStream：int read() 读一个字节，返回 -1 表示到末尾；void close() 关闭并释放资源；long skip(long n) 跳过 n 个字节。都可能抛 IOException。

OutputStream：void write(int b) 写一个字节；void flush() 把缓冲区数据刷到目的地。

Writer：write(int c)、write(String str)、write(String str, int offset, int length)，以及 flush()。

Reader：int read() 读一个字符，-1 表示到末尾。

二、节点流与缓冲流

访问文件：FileInputStream / FileOutputStream 按字节读写文件；FileReader / FileWriter 按字符读写。输出流构造函数第二个参数为 true 时表示追加到已有文件后面。打开文件可能抛 FileNotFoundException，需要显式捕捉。

缓冲流要套在相应节点流上，提高读写效率。构造方法都要传入对应的基类类型。BufferedReader 提供 readLine() 高效读一行；BufferedWriter 提供 newLine() 写入行分隔符。

三、转换流

转换流把字节流转成字符流，构造时可以指定编码。InputStreamReader 套在 InputStream 上；OutputStreamWriter 套在 OutputStream 上。getEncoding() 可以取得当前编码。

OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(文件路径));
String enc = osw.getEncoding();

四、数据流与字节数组流

数据流用来存取 Java 原始类型（long、boolean 等），本身是字节流：DataInputStream 套 InputStream，DataOutputStream 套 OutputStream。读侧有 readBoolean()、readInt()、readUTF()（网络传输常用）；写侧方法基本一一对应。

ByteArrayOutputStream 把内容写进内存字节数组，toByteArray() 取出；ByteArrayInputStream 包住一个字节数组，available() 看还剩多少字节。

ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(baos);
try {
    dos.writeDouble(Math.random());
    dos.writeBoolean(true);
    ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
    System.out.println(bais.available());
    DataInputStream dis = new DataInputStream(bais);
    System.out.println(dis.readDouble());
    System.out.println(dis.readBoolean());
    dos.close();
    dis.close();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

五、Print 流与 Object 流

Print 流只有输出、没有输入。PrintWriter 对字符，PrintStream 对字节。两者提供重载的 print / println，输出操作不抛异常，并有自动 flush。System.setOut(OutputStream) 可改系统默认输出流。

Object 流相当于把对象序列化后写入或读出。需要序列化的类必须实现 Serializable；transient 标记的成员不参与序列化。主要方法：writeObject(Object)、readObject()，读出是 Object，要强转。

import java.io.*;

public class TestObjectIO {
    public static void main(String args[]) throws Exception {
        T t = new T();
        t.k = 8;
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/share/java/io/testobjectio.dat");
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
        oos.writeObject(t);
        oos.flush();
        oos.close();

        FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/share/java/io/testobjectio.dat");
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
        T tReaded = (T) ois.readObject();
        System.out.println(tReaded.i + " " + tReaded.j + " " + tReaded.d + " " + tReaded.k);
    }
}

class T implements Serializable {
    int i = 10;
    int j = 9;
    double d = 2.3;
    transient int k = 15;
}

上面把 k 改成 8 再写入，但 k 是 transient，读回来仍是默认 15，不会变成 8。

一句话总结：四个基类定方向和单位，节点流连设备，处理流往上套（缓冲、转换、数据、打印、对象）；读到 -1 结束，写完记得 flush / close，序列化记得 Serializable 和 transient。