Java I/O 核心技术：流、文件操作与标准输入输出

java.io 包提供了全面的 I/O 支持，核心抽象是流——数据的有序序列。流分两大类：

• 输入流：从源读取数据（InputStream/Reader）
• 输出流：向目标写入数据（OutputStream/Writer）

字节流与字符流

字节流

处理 8 位字节，核心类：FileInputStream、FileOutputStream。适用于图片、音视频等二进制数据。

try (FileInputStream in = new FileInputStream("input.txt");
     FileOutputStream out = new FileOutputStream("output.txt")) {
    int c;
    while ((c = in.read()) != -1) out.write(c);
}

使用 try-with-resources 自动关闭流（Java 7+），避免资源泄漏。

字符流

处理 16 位 Unicode 字符，核心类：FileReader、FileWriter。内部基于字节流但按字符读写，适合文本文件。

try (FileReader in = new FileReader("input.txt");
     FileWriter out = new FileWriter("output.txt")) {
    int c;
    while ((c = in.read()) != -1) out.write(c);
}

标准流

Java 提供三个预定义标准流：

try (InputStreamReader cin = new InputStreamReader(System.in)) {
    System.out.println("输入字符，'q' 退出");
    char c;
    do { c = (char) cin.read(); System.out.print(c); } while (c != 'q');
}

文件读写核心类

FileInputStream 常用方法

FileOutputStream 常用方法

综合示例：写入并读回字节

byte[] data = {11, 21, 3, 40, 5};
try (FileOutputStream os = new FileOutputStream("test.txt");
     FileInputStream is = new FileInputStream("test.txt")) {
    for (byte b : data) os.write(b);
    int size = is.available();
    for (int i = 0; i < size; i++) System.out.print((char)is.read() + " ");
}

文件与目录操作

java.io.File 类代表文件/目录路径，提供跨平台路径处理。

创建目录

• mkdir()：创建单级目录，父目录需存在
• mkdirs()：创建多级目录（含父目录）

new File("/tmp/user/java/bin").mkdirs(); // 自动创建完整路径

列出目录内容

File dir = new File("/tmp");
String[] names = dir.list(); // 仅文件/目录名
File[] files = dir.listFiles(); // 获取 File 对象数组，更实用
for (File f : files) System.out.println(f.getName() + (f.isDirectory() ? "/": ""));

最佳实践建议

1. 优先使用 try-with-resources 管理流生命周期
2. 大文件复制使用缓冲流（BufferedInputStream/BufferedOutputStream）或 NIO Files.copy() 提升性能
3. 文本处理优先用字符流（BufferedReader/BufferedWriter）
4. 指定字符集（如 UTF-8）避免乱码：new FileReader(file, StandardCharsets.UTF_8)（Java 11+）