Java 中的 IO 流的分类？说出几个你熟悉的实现类？

八股文_Java基础面试题 0 5

参考回答

Java 中的 IO 流分类：

按流的方向分类
- 输入流（InputStream/Reader）：用于从外部读取数据到程序中。
- 输出流（OutputStream/Writer）：用于将数据从程序中写出到外部。
按处理数据的单位分类
- 字节流（InputStream/OutputStream）：以字节（8 位）为单位处理数据，适合处理图片、视频、音频等二进制文件。
- 字符流（Reader/Writer）：以字符（16 位）为单位处理数据，适合处理文本文件。
按功能分类
- 节点流：直接操作数据源或目的地，例如文件、内存、网络等。
- 处理流：对已有流进行功能增强或数据处理，例如缓冲、转换、压缩等。

常见的实现类：

字节流
- 输入流：FileInputStream、BufferedInputStream
- 输出流：FileOutputStream、BufferedOutputStream
字符流
- 输入流：FileReader、BufferedReader
- 输出流：FileWriter、BufferedWriter
特殊流
- 对象流：ObjectInputStream、ObjectOutputStream
- 数据流：DataInputStream、DataOutputStream
- 转换流：InputStreamReader、OutputStreamWriter

详细讲解与拓展

1. IO 流的四大核心基类

字节流：
- InputStream：所有字节输入流的超类。
- OutputStream：所有字节输出流的超类。
字符流：
- Reader：所有字符输入流的超类。
- Writer：所有字符输出流的超类。

关系图：

InputStream  ────> FileInputStream, BufferedInputStream, ObjectInputStream
OutputStream ────> FileOutputStream, BufferedOutputStream, ObjectOutputStream
Reader       ────> FileReader, BufferedReader, InputStreamReader
Writer       ────> FileWriter, BufferedWriter, OutputStreamWriter

2. 字节流的实现类

字节流适合处理 二进制数据，如图片、视频、音频等。

FileInputStream 和 FileOutputStream：

用于从文件中读取或向文件中写入字节数据。
示例：

import java.io.*;

public class ByteStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt");
             FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt")) {
            int data;
            while ((data = fis.read()) != -1) {
                fos.write(data); // 将读取的数据写入另一个文件
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream：

对字节流提供缓冲功能，提高 IO 操作效率。
示例：

import java.io.*;

public class BufferedByteStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("input.txt"));
             BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("output.txt"))) {
            int data;
            while ((data = bis.read()) != -1) {
                bos.write(data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3. 字符流的实现类

字符流适合处理 文本数据，如 .txt 文件。

FileReader 和 FileWriter：

用于从文件中读取或向文件中写入字符数据。
示例：

import java.io.*;

public class CharStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileReader fr = new FileReader("input.txt");
             FileWriter fw = new FileWriter("output.txt")) {
            int data;
            while ((data = fr.read()) != -1) {
                fw.write(data); // 将字符写入另一个文件
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

BufferedReader 和 BufferedWriter：

对字符流提供缓冲功能，并支持按行读写。
示例：

import java.io.*;

public class BufferedCharStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"));
             BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                bw.write(line);
                bw.newLine(); // 写入换行符
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4. 特殊流的实现类

ObjectInputStream 和 ObjectOutputStream：

用于序列化和反序列化对象。
示例：

import java.io.*;

class Person implements Serializable {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{name='" + name + "', age=" + age + "}";
    }
}

public class ObjectStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.dat"));
             ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.dat"))) {
            // 序列化对象
            oos.writeObject(new Person("Alice", 30));

            // 反序列化对象
            Person person = (Person) ois.readObject();
            System.out.println(person);
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

InputStreamReader 和 OutputStreamWriter：

用于字节流与字符流之间的转换。
示例：

import java.io.*;

public class StreamReaderWriterExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("input.txt"), "UTF-8");
             OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("output.txt"), "UTF-8")) {
            int data;
            while ((data = isr.read()) != -1) {
                osw.write(data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

总结

分类总览

分类方式	类型	代表基类	常见实现类
流方向	输入流	`InputStream`	`FileInputStream`，`BufferedInputStream`
	输出流	`OutputStream`	`FileOutputStream`，`BufferedOutputStream`
	输入流	`Reader`	`FileReader`，`BufferedReader`
	输出流	`Writer`	`FileWriter`，`BufferedWriter`
处理单位	字节流	`InputStream`/`OutputStream`	`FileInputStream`，`FileOutputStream`
	字符流	`Reader`/`Writer`	`FileReader`，`FileWriter`
功能	节点流	–	`FileInputStream`，`FileReader`
	处理流	–	`BufferedInputStream`，`BufferedReader`