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作为一名 Java 开发工程师，你一定在项目中频繁使用过 Java 的 IO 流（Input/Output Stream），无论是读写文件、上传下载、日志记录、网络通信，还是处理数据库流数据，都离不开 Java 的 IO 体系。

Java 的 IO 流是 Java 中最基础、最核心的模块之一。虽然随着 NIO（New IO） 和 Files 工具类 的出现，传统 IO 的使用场景有所减少，但其仍然是 Java 编程中不可或缺的一部分。

本文将带你全面掌握：

• Java IO 流的基本概念与分类
• 字节流与字符流的区别与使用
• 常用 IO 流类（InputStream、OutputStream、Reader、Writer）
• 缓冲流、对象流、文件流、转换流的使用
• IO 流的实战应用场景（文件读写、日志处理、序列化、网络传输）
• Java 7+ 的 try-with-resources 与自动资源管理
• 常见误区与最佳实践

并通过丰富的代码示例和真实项目场景讲解，帮助你写出更高效、结构更清晰的 Java IO 处理代码。

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🧱 一、什么是 IO 流？

在 Java 中，IO 流（Input/Output Stream） 是用于在程序和外部设备（如磁盘文件、网络、内存）之间进行数据传输的一种抽象机制。

✅ IO 流的核心思想：

“将数据从一个地方传输到另一个地方，可以是字节流（byte）或字符流（char）。”

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🔍 二、IO 流的分类

分类方式	类型	示例
按流向	输入流（Input）、输出流（Output）	InputStream、OutputStream
按数据单位	字节流（8位）、字符流（16位）	InputStream vs Reader
按功能	节点流（直接操作数据源）、处理流（增强功能）	FileInputStream vs BufferedInputStream

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🧠 三、Java IO 流核心类结构图

1. 字节流（Byte Stream）

类名	描述
InputStream	所有字节输入流的父类
OutputStream	所有字节输出流的父类
FileInputStream	从文件读取字节
FileOutputStream	向文件写入字节
ByteArrayInputStream	从字节数组读取
ByteArrayOutputStream	写入到字节数组
ObjectInputStream	读取对象（反序列化）
ObjectOutputStream	写入对象（序列化）
BufferedInputStream	带缓冲的字节输入流
BufferedOutputStream	带缓冲的字节输出流

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2. 字符流（Character Stream）

类名	描述
Reader	所有字符输入流的父类
Writer	所有字符输出流的父类
FileReader	从文件读取字符
FileWriter	向文件写入字符
BufferedReader	带缓冲的字符输入流
BufferedWriter	带缓冲的字符输出流
InputStreamReader	字节流转字符流（解码）
OutputStreamWriter	字符流转字节流（编码）

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🧩 四、常用 IO 流操作示例

✅ 1. 使用 FileInputStream 读取文件内容（字节流）

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

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✅ 2. 使用 FileOutputStream 写入文件内容（字节流）

try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt")) {String content = "Hello, Java IO!";fos.write(content.getBytes());
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

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✅ 3. 使用 BufferedReader 读取文本文件（字符流）

try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"))) {String line;while ((line = reader.readLine()) != null) {System.out.println(line);}
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

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✅ 4. 使用 BufferedWriter 写入文本文件（字符流）

try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {writer.write("这是第一行");writer.newLine();writer.write("这是第二行");
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

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✅ 5. 使用 ObjectInputStream / ObjectOutputStream 实现对象序列化

// 写入对象
try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.dat"))) {User user = new User("张三", 25);oos.writeObject(user);
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}// 读取对象
try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("user.dat"))) {User user = (User) ois.readObject();System.out.println(user);
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();
}

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🧪 五、IO 流的实际应用场景

场景1：日志文件写入（按行追加）

try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("app.log", true))) {writer.write("[" + new Date() + "] 用户登录");writer.newLine();
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

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场景2：图片复制（字节流处理）

try (FileInputStream fis = new FileInputStream("source.jpg");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.jpg")) {byte[] buffer = new byte[1024];int length;while ((length = fis.read(buffer)) > 0) {fos.write(buffer, 0, length);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

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场景3：HTTP 请求响应处理（字符流）

URL url = new URL("https://example.com");
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(url.openStream()))) {String line;while ((line = reader.readLine()) != null) {System.out.println(line);}
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

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场景4：压缩文件处理（Java ZIP API）

try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("archive.zip");ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(fos)) {ZipEntry entry = new ZipEntry("data.txt");zos.putNextEntry(entry);byte[] data = "Hello ZIP!".getBytes();zos.write(data);zos.closeEntry();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

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🧱 六、Java IO 流最佳实践

实践	描述
使用 try-with-resources	自动关闭资源，避免内存泄漏
显式指定字符集	避免默认编码导致乱码（如 new InputStreamReader(..., StandardCharsets.UTF_8)）
使用缓冲流提高效率	如 BufferedInputStream、BufferedReader
避免在循环中频繁创建流对象	提前创建并复用
优先使用字符流处理文本	更适合中文、多语言处理
优先使用 NIO（Java 7+）	如 Files.readLines()、Files.write() 等
使用日志框架代替手动写日志	如 Logback、Log4j
使用对象流时注意安全性	避免反序列化不可信数据
使用文件流时注意路径问题	使用相对路径或系统路径常量
使用流处理大数据时注意性能	分块读取、缓冲、异步处理

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🚫 七、常见误区与注意事项

误区	正确做法
忘记关闭流	使用 try-with-resources 自动关闭
不指定字符集	导致中文乱码，应显式指定 UTF-8
不使用缓冲流	导致频繁 IO 操作，效率低
在循环中频繁创建流	导致资源浪费，应提前创建
使用字节流处理文本	容易乱码，应使用字符流
忘记处理异常	必须捕获或抛出 IOException
直接将字节转为 String	应使用 new String(bytes, charset)
忽略文件路径问题	使用 Paths.get(...) 或 File.separator
使用 FileInputStream 读取大文件	应分块读取或使用 NIO
忽略对象流的 serialVersionUID	导致版本不一致无法反序列化

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📊 八、总结：Java IO 流核心知识点一览表

内容	说明
IO 流类型	字节流、字符流
常用类	InputStream、OutputStream、Reader、Writer
缓冲流	BufferedInputStream、BufferedReader
对象流	ObjectInputStream、ObjectOutputStream
转换流	InputStreamReader、OutputStreamWriter
文件流	FileInputStream、FileOutputStream
实际应用	文件读写、日志处理、网络通信、对象序列化
最佳实践	使用 try-with-resources、指定字符集、缓冲流
注意事项	关闭流、避免乱码、处理异常

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📎 九、附录：Java IO 流常用技巧速查表

技巧	示例
读取整个文件内容	Files.readAllBytes(Paths.get("file.txt"))
写入字符串到文件	Files.write(Paths.get("file.txt"), "内容".getBytes())
按行读取文件	Files.readLines(...)（需引入 Guava）
创建临时文件	File.createTempFile("prefix", ".tmp")
获取文件扩展名	String ext = filename.substring(filename.lastIndexOf(".") + 1);
使用缓冲流提高性能	new BufferedReader(new FileReader(...))
使用对象流序列化对象	new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(...))
使用转换流指定编码	new InputStreamReader(..., StandardCharsets.UTF_8)
使用 ZIP 压缩	ZipOutputStream、ZipEntry
设置 JVM 默认编码	-Dfile.encoding=UTF-8

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如果你正在准备一篇面向初学者的技术博客，或者希望系统回顾 Java IO 流的核心知识与实战技巧，这篇文章将为你提供完整的知识体系和实用的编程技巧。

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