好的，各位观众老爷们，欢迎来到“老司机带你飞：Java IO流的那些事儿”讲座现场！我是今天的主讲人，江湖人称“代码界的段子手”——老码农。今天咱们不搞那些高深莫测的理论，就用最接地气的方式，聊聊Java IO流这玩意儿。
开场白：IO流，程序与世界的桥梁
想象一下，你的程序就像一个住在深闺的小公举，而外面的世界，互联网也好，硬盘也好，就像一个充满诱惑的花花世界。小公举想出去浪，看看外面的风景，或者想把自己的美照分享到朋友圈，怎么办？ 这时候，就需要一条通道，一座桥梁，连接程序和外部世界。
而IO流，就是这座桥梁，这条通道。它负责把数据从程序内部搬运到外部，或者把外部的数据搬运到程序内部。
第一幕：字节流，数据的原始搬运工
首先登场的是我们的老大哥——字节流。 它们是数据世界的原始搬运工，啥也不挑，啥都能搬，不管是图片、视频、文字、还是二进制文件，统统来者不拒。
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什么是字节？
字节（byte）是计算机存储数据的基本单位，一个字节等于8个比特（bit）。你可以把它想象成一个最小的包裹，里面可以装8个开关，每个开关要么开（1），要么关（0）。
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字节流的种类
字节流分为输入流（InputStream）和输出流（OutputStream）两大类。
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InputStream（输入流）： 负责从外部世界读取数据到程序内部。你可以把它想象成一个快递员，从快递站把包裹送到你家。
常用的InputStream子类：
- FileInputStream： 从文件中读取数据。
- ByteArrayInputStream： 从字节数组中读取数据。
- BufferedInputStream： 带缓冲的输入流，提高读取效率。
- ObjectInputStream： 从输入流中读取对象。
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OutputStream（输出流）： 负责把程序内部的数据写入到外部世界。 你可以把它想象成一个邮递员，把你家的包裹寄到快递站。
常用的OutputStream子类：
- FileOutputStream： 将数据写入到文件。
- ByteArrayOutputStream： 将数据写入到字节数组。
- BufferedOutputStream： 带缓冲的输出流，提高写入效率。
- ObjectOutputStream： 将对象写入到输出流。
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字节流的使用姿势
使用字节流的一般步骤：
- 创建流对象： 根据你的需求，选择合适的InputStream或OutputStream子类，并指定数据源或目标。
- 读取/写入数据： 使用read()方法从输入流读取数据，或者使用write()方法将数据写入到输出流。
- 关闭流： 使用close()方法关闭流，释放资源。 这是一个非常重要的步骤，否则可能会导致资源泄露，甚至文件损坏！
举个栗子：
import java.io.*; public class ByteStreamDemo { public static void main(String[] args) { // 从文件读取数据 try (FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt")) { //try-with-resources 自动关闭流 int data; while ((data = fis.read()) != -1) { // 处理读取到的数据 System.out.print((char) data); fos.write(data); //写入到文件 } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }在这个例子中，我们使用FileInputStream从 "input.txt" 文件中读取数据，然后使用FileOutputStream将数据写入到 "output.txt" 文件中。 try-with-resources语句保证了流会被自动关闭，即使发生异常。
第二幕：字符流，文字的优雅使者
接下来登场的是我们的优雅使者——字符流。 它们专门负责处理字符数据，比如文本文件、网页等等。 字符流在字节流的基础上，增加了字符编码的支持，可以更好地处理各种语言的文字。
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什么是字符？
字符（character）是人类可读的符号，比如字母、数字、汉字等等。 在计算机中，字符通常用Unicode编码表示。
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字符流的种类
字符流也分为输入流（Reader）和输出流（Writer）两大类。
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Reader（字符输入流）： 负责从外部世界读取字符数据到程序内部。 可以把它想象成一个翻译官，把外文翻译成中文。
常用的Reader子类：
- FileReader： 从文件中读取字符数据。
- BufferedReader： 带缓冲的字符输入流，提高读取效率。
- InputStreamReader： 将字节输入流转换为字符输入流，可以指定字符编码。
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Writer（字符输出流）： 负责把程序内部的字符数据写入到外部世界。 可以把它想象成一个作家，把你的想法写成文字。
常用的Writer子类：
- FileWriter： 将字符数据写入到文件。
- BufferedWriter： 带缓冲的字符输出流，提高写入效率。
- OutputStreamWriter： 将字节输出流转换为字符输出流，可以指定字符编码。
- PrintWriter： 具有自动flush功能的字符输出流，方便输出各种类型的数据。
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字符流的使用姿势
使用字符流的一般步骤和字节流类似：
- 创建流对象： 根据你的需求，选择合适的Reader或Writer子类，并指定数据源或目标。
- 读取/写入数据： 使用read()方法从输入流读取字符数据，或者使用write()方法将数据写入到输出流。
- 关闭流： 使用close()方法关闭流，释放资源。
举个栗子：
import java.io.*; public class CharStreamDemo { public static void main(String[] args) { // 从文件读取字符数据 try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("input.txt")); BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) { String line; while ((line = br.readLine()) != null) { // 处理读取到的数据 System.out.println(line); bw.write(line); bw.newLine(); //写入一个换行符 } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }在这个例子中，我们使用BufferedReader从 "input.txt" 文件中读取字符数据，然后使用BufferedWriter将数据写入到 "output.txt" 文件中。 BufferedReader的readLine()方法可以一次读取一行数据，BufferedWriter的newLine()方法可以写入一个换行符。
第三幕：字节流 vs 字符流，谁更胜一筹？
既然有了字节流，为什么还需要字符流呢？ 它们之间到底有什么区别？ 哪个更厉害？
咱们来做个对比：
| 特性 | 字节流 | 字符流 |
|---|---|---|
| 处理数据 | 字节（byte） | 字符（character） |
| 适用场景 | 所有类型的数据，包括二进制文件 | 文本文件、网页等字符数据 |
| 编码支持 | 不支持 | 支持，可以指定字符编码 |
| 效率 | 理论上更高（因为处理的数据更原始） | 某些情况下可能更高（因为有缓冲和编码优化） |
| 使用便捷性 | 相对复杂（需要自己处理字符编码） | 相对简单（自动处理字符编码） |
简单来说：
- 如果你要处理的是二进制文件，比如图片、视频、压缩包等等，那就用字节流。
- 如果你要处理的是文本文件，比如txt、html、java源代码等等，那就用字符流。
- 如果你不确定要处理什么类型的文件，那就用字节流，因为它更通用。
第四幕：缓冲流，IO的加速器
无论是字节流还是字符流，每次读取/写入数据都需要和磁盘或网络进行交互，这个过程非常耗时。 为了提高IO效率，Java提供了缓冲流。
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什么是缓冲？
缓冲（buffer）是一块内存区域，用来临时存储数据。 缓冲流在读取/写入数据时，会先将数据存储到缓冲区中，当缓冲区满了之后，才会一次性地将数据写入到磁盘或网络，或者从磁盘或网络读取一批数据到缓冲区。 这样可以减少IO操作的次数，从而提高IO效率。
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缓冲流的种类
- BufferedInputStream： 带缓冲的字节输入流。
- BufferedOutputStream： 带缓冲的字节输出流。
- BufferedReader： 带缓冲的字符输入流。
- BufferedWriter： 带缓冲的字符输出流。
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缓冲流的使用姿势
使用缓冲流很简单，只需要在已有的流对象的基础上，套上一层缓冲流即可。
举个栗子：
import java.io.*; public class BufferedStreamDemo { public static void main(String[] args) { // 使用缓冲流从文件读取数据 try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("input.txt")); BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("output.txt"))) { byte[] buffer = new byte[1024]; // 缓冲区大小 int bytesRead; while ((bytesRead = bis.read(buffer)) != -1) { // 处理读取到的数据 bos.write(buffer, 0, bytesRead); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }在这个例子中，我们使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream分别对FileInputStream和FileOutputStream进行了包装，从而提高了IO效率。
第五幕：转换流，编码的魔法师
有时候，我们需要在字节流和字符流之间进行转换。 比如，我们从网络上接收到的数据是字节流，但我们需要将其转换为字符流进行处理。 这时候，就需要用到转换流。
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转换流的种类
- InputStreamReader： 将字节输入流转换为字符输入流，可以指定字符编码。
- OutputStreamWriter： 将字节输出流转换为字符输出流，可以指定字符编码。
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转换流的使用姿势
使用转换流也很简单，只需要将字节流对象作为参数传递给转换流的构造方法即可。
举个栗子：
import java.io.*; public class ConvertStreamDemo { public static void main(String[] args) { // 使用转换流从字节流读取数据，并指定字符编码 try (FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt"); InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "UTF-8"); // 指定UTF-8编码 BufferedReader br = new BufferedReader(isr)) { String line; while ((line = br.readLine()) != null) { // 处理读取到的数据 System.out.println(line); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }在这个例子中，我们使用InputStreamReader将FileInputStream转换为字符输入流，并指定了UTF-8编码。 这样就可以正确地读取包含中文的文本文件了。
总结：IO流，Java的基石
IO流是Java编程中非常重要的一个概念，它连接了程序和外部世界，使得程序可以读取和写入各种类型的数据。 掌握IO流的使用，是成为一名合格的Java程序员的必备技能。
- 字节流： 数据的原始搬运工，适用于所有类型的数据。
- 字符流： 文字的优雅使者，适用于文本文件等字符数据。
- 缓冲流： IO的加速器，可以提高IO效率。
- 转换流： 编码的魔法师，可以在字节流和字符流之间进行转换。
希望今天的讲座能够帮助大家更好地理解Java IO流。 记住，学好IO流，走遍天下都不怕！
彩蛋：IO流的常见坑
- 忘记关闭流： 这是一个非常常见的错误，会导致资源泄露，甚至文件损坏。 务必使用try-with-resources语句或者在finally块中关闭流。
- 字符编码问题： 如果你的程序需要处理中文或其他非ASCII字符，一定要注意字符编码的问题。 确保你的程序使用的字符编码和文件使用的字符编码一致。
- 缓冲区溢出： 如果你使用缓冲流，一定要注意缓冲区的大小。 如果缓冲区太小，可能会导致频繁的IO操作，降低效率。 如果缓冲区太大，可能会浪费内存。
- 文件路径问题： 在指定文件路径时，一定要注意相对路径和绝对路径的区别。 相对路径是相对于当前工作目录的路径，绝对路径是文件的完整路径。
好了，今天的讲座就到这里，感谢各位观众老爷的捧场！ 咱们下期再见！