Java基础语法（十七）：字节流和字符流-CFANZ编程社区

前言

在java中，流是一个非常重要的概念。它是java IO中一个基本的数据传输单元。流可以分为字节流和字符流。字节流和字符流都可以进行输入和输出操作。不同的是，字节流可以操作所有类型的二进制数据，而字符流只能操作文本数据。在本篇文章中，我将详细介绍java中的字节流和字符流。

Java程序中的IO和文件处理通常使用流来实现。流是一种逐个操作的数据序列。输入操作从流中读入数据并放入程序，输出操作将数据从程序中发送到流中。Java IO提供了两种类型的流：字节流和字符流。字节流和字符流之间最大的区别是字节流每次操作的都是8位二进制数据，而字符流每次操作的是16位Unicode字符。

一、字节流

Java中提供了两个基本的抽象字节流类：InputStream和OutputStream。InputStream 是所有输入流的父类，而OutputStream 是所有输出流的父类。InputStream 类和 OutputStream 类完成了字节流的读写操作，各种输入/输出数据类型 (如 int、char、short )都可以通过字节流进行读写。InputStream 和 OutputStream 类实现了Java中文件/网络操作的核心。其中FileOutputStream可以向本地文件系统中写入字节数据，ByteArrayOutputStream可以写入数据到内存中的byte数组中，FilterOutputStream可以对其他字节流进行包装，添加一些装饰功能。字节流可以操作所有类型的二进制数据，包括图像、音频、视频等，非常适合于对于二进制文件的读写操作。

以下是一个使用字节流读取文件并进行复制的示例代码：

public static void copyFile(String sourceFileName, String targetFileName) throws IOException {
    // 创建文件输入流和文件输出流
    FileInputStream in = new FileInputStream(sourceFileName);
    FileOutputStream out = new FileOutputStream(targetFileName);
 
    // 实现读写操作
    byte[] buffer = new byte[4096];
    int bytesRead;
    while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) {
        out.write(buffer, 0, bytesRead);
    }
 
    // 关闭输入输出流
    if (in != null) {
        in.close();
    }
    if (out != null) {
        out.close();
    }
}

在上面代码中，我们先使用FileInputStream类创建一个输入流对象，使用FileOutputStream类创建一个输出流对象，并创建一个4KB大小的缓冲区，然后每次从输入流中读取缓冲区大小的数据，再将其写入输出流中，循环进行直到读取完整个文件，最后将输入输出流关闭即可。

以下是一个读取文件并输出到控制台的示例：

InputStream input = null;
try {
    input = new FileInputStream("file.txt");
    int data = input.read();
    while(data != -1) {
        System.out.print((char) data);
        data = input.read();
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if(input != null) {
        try {
            input.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

二、字符流

在Java中，字符流主要有Reader和Writer两类，用于操作文本数据，提供了一些常用的方法来处理字符流。字符流支持Unicode字符集，并且会自动处理不同操作系统中的文本换行符。与字节流相似，字符流也有许多操作类，如FileReader、BufferedReader、StringReader等。

以下是一个使用字符流读取文件并进行复制的示例代码：

public static void copyFile(String sourceFileName, String targetFileName) throws IOException {
    // 创建文件读取器和文件写入器
    FileReader in = new FileReader(sourceFileName);
    FileWriter out = new FileWriter(targetFileName);
 
    // 实现读写操作
    char[] buffer = new char[4096];
    int charsRead;
    while ((charsRead = in.read(buffer)) != -1) {
        out.write(buffer, 0, charsRead);
    }
 
    // 关闭读取器和写入器
    if (in != null) {
        in.close();
    }
    if (out != null) {
        out.close();
    }
}

在上面代码中，我们先使用FileReader类创建一个读取器对象，使用FileWriter类创建一个写入器对象，并创建一个4KB大小的缓冲区，然后每次从读取器中读取缓冲区大小的数据，再将其写入写入器中，循环进行直到读取完整个文件，最后将读取器和写入器关闭即可。

以下是一个从文件中读取字符并输出到控制台的示例：

Reader reader = null;
try {
    reader = new FileReader("file.txt");
    int data = reader.read();
    while(data != -1) {
        System.out.print((char) data);
        data = reader.read();
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if(reader != null) {
        try {
            reader.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

总结

Java提供了字节流和字符流来进行数据输入/输出操作。字节流可以读写所有类型的二进制数据（如图像、音频、视频等），而字符流只能操作文本数据。字节流和字符流都是以 InputStream 或者 Reader 类为基础来向上封装出来的。对于简单的数据读取和写入操作，使用比较简单的 InputStream 或者 Reader 类是比较方便的。在实际开发中，我们应该根据具体的使用需求来选择适合的IO方式，以达到最佳的IO性能和应用效果。