面试官(请谈谈 Java 中的 I/O 流)

Java 的 I/O 流 I/O 即 Input/Output,I/O 用来处理设备之间的数据传输,比如:从磁盘中读写文件、在网络中传输数据等。
在 Java 中,对于 I/O 的操作是以流(Stream)的方式进行的,在 java.io 包中提供了多种流的类和接口,用来操作各种类型的数据,并通过标准的方法输入(read)和输出(write)数据。
流的分类 抽象父类:InputStream OutputStream Reader Writer

  1. 按照流的流向,分为:输入流和输出流;
  2. 按照流中操作的数据单位,分为:字节流(8 bit)和字符流(16 bit);
    • 字节流:InputStream OutputStream;
    • 字符流:Reader Writer;
  3. 按照流是否直接与特定的地方(如磁盘、内存、设备等)相连,分为:节点流和处理流;
    • 节点流:可以从或者向一个特定的节点读写数据的流,如:FileReader 类;
      常见节点流:
      • 文件流:FileInputStream FileReader 等以 File 开头的流;
    • 处理流:是对一个已存在流的封装,如:BufferedReader 类。处理流的构造方法总是要传入一个其他流对象作为参数,一个流对象经过处理流的包装,称为流的连接。注意:关闭流的时候要先关闭外层的流,再关闭内层的流(但是关闭外层的流时会自动关闭内层的流,所以只需要关闭外层的流);
      常见的处理流:
      • 缓冲流:BufferedInputStream BufferedReader 等以 Buffered 开头的流,增加缓冲功能,避免频繁读写硬盘,提高了数据传输效率,BufferedWriterBufferedOutputStream 提供了 flush() 方法,作用是将缓冲区的数据刷新到基础流中,当缓冲区满了会自动刷新,我们不需要显式调用 flush(),除非需要立即用到当前缓冲区的数据;
      • 转换流:InputStreamReader --> 继承自 Reader,OutputStreamWriter --> 继承自 Writer,实现字节流与字符流之间的转换;
        InputStreamReader:byte 转 char(解码);OutputStreamWriter:char 转 byte(编码)。
      • 数据流:DataInputStream DataOutputStream ,提供方法读写 Java 基础数据类型;
      • 打印流:PrintStream --> 继承自 FilterOutputStream --> 继承自 OutputStream;PrintWriter 继承自 Writer;这两个类提供了带两个参数的构造方法,可以实现自动 flush();注意:打印流的 print 方法不会抛出异常;
        public PrintStream(OutputStream out, boolean autoFlush); public PrintWriter(Writer out, boolean autoFlush);

NIO NIO(New IO,Non-Bolcking IO)是 Java 1.4 引入的一套新的 IO API,NIO 与原来的 IO 起着同样的作用,但是 NIO 实现的方式不一样,NIO 支持面向缓冲区的、基于通道的操作,而 IO 是面向流的。NIO 以更高效的方式读写文件。从 JDK 1.7 开始,Java 扩展了 NIO,添加了 java.nio.file 包,提供了 Path, Paths, Files 等类和接口,增强了对文件处理的支持。(注意:Paths 类已经不推荐使用,在未来可能会被废弃)
关于 Path 接口和 Files 类的一些常用方法:
Path
// 写文件:获取输出流,用来写数据进文件里 // 注意,Path.of 创建的 Path 对象只是对一个可能存在的文件的引用,不保证存在这个文件,如要确定,应调用 java.nio.file.Files.exists()方法 OutputStream out = Files.newOutputStream(Path.of("E:/szu.html"));

Files
// 写文件 Files.write(Path path, byte[] file); // 读文件 Files.readAllBytes(Path path); if (Files.isDirectory(Path.of(""))) {// 打印当前目录下的所有文件, forEach 里的 path 类型是 java.nio.file.Path Files.list(Path.of("")).forEach(path -> System.out.println(path)); // 打印指定后缀的所有文件 Files.list(Path.of("")) .filter(path -> path.toString().endswith(".pdf")) .forEach(System.out::println); }

【面试官(请谈谈 Java 中的 I/O 流)】参考资料:
  1. 尚硅谷 Java 入门
  2. Java 节点流和处理流的区别

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