Java IO流(2)

Java IO流(2)

作者：没有四次元口袋的蓝胖
日期：2026-06-13
标签：Java, IO流, 字符流, 缓冲流, 转换流, Properties

一、字符流

1.1 为什么需要字符流

字节流操作中文会乱码——UTF-8中一个汉字占3字节，用字节流可能把一个汉字拆成两半读，解码出错。

// ❌ 字节流读中文——乱码FileInputStreamfis=newFileInputStream("chinese.txt");intb;while((b=fis.read())!=-1){System.out.print((char)b);// 中文被拆散，乱码}// ✅ 字符流读中文——正常FileReaderfr=newFileReader("chinese.txt");intch;while((ch=fr.read())!=-1){System.out.print((char)ch);// 一次读一个完整字符}

核心区别：字节流操作字节（1 byte），字符流操作字符（2 byte），字符流内置编解码。

1.2 字符流体系

Reader（读） Writer（写） │ │ ┌───────────┼───────────┐ ┌───────────┼───────────┐ │ │ │ │ │ │ FileReader BufferedReader PipedReader FileWriter BufferedWriter PipedWriter │ │ │ │ │ readLine() │ newLine() │ │ CharArrayReader CharArrayWriter StringReader StringWriter InputStreamReader ← 转换流 OutputStreamWriter ← 转换流

1.3 FileReader / FileWriter

最基本的字符流，直接操作文本文件，使用系统默认编码。

// 文件字符复制try(FileReaderfr=newFileReader("source.txt");FileWriterfw=newFileWriter("target.txt")){char[]buf=newchar[1024];intlen;while((len=fr.read(buf))!=-1){fw.write(buf,0,len);}}

FileWriter的追加模式：

// 覆盖写（默认）newFileWriter("a.txt");// 追加写newFileWriter("a.txt",true);// true表示追加

局限：不能指定编码！需要指定编码时用转换流。

1.4 字符流的核心方法

// Readerintread()// 读一个字符，返回字符编码，-1表示结束intread(char[]cbuf)// 读到字符数组，返回实际读取数intread(char[]cbuf,intoff,intlen)// Writervoidwrite(intc)// 写一个字符voidwrite(char[]cbuf)// 写字符数组voidwrite(Stringstr)// 写字符串（字符流特有！字节流没有这个方法）voidwrite(Stringstr,intoff,intlen)voidflush()// 刷新缓冲区

注意：write(String str)是字符流相比字节流的一大便利，直接写字符串不需要转byte[]。

二、缓冲流

2.1 为什么需要缓冲

没有缓冲：每读/写一个字符就一次系统调用，1万个字符 = 1万次磁盘IO。

有缓冲：先读到8KB缓冲区，再从缓冲区取，1万个字符 ≈ 2次磁盘IO。

无缓冲：程序 ←→ 磁盘（每次读写都IO） 有缓冲：程序 ←→ 缓冲区（内存）←→ 磁盘（批量IO）

2.2 BufferedReader / BufferedWriter

// BufferedReader——按行读取（最大卖点）try(BufferedReaderbr=newBufferedReader(newFileReader("data.txt"))){Stringline;while((line=br.readLine())!=null){System.out.println(line);}}// BufferedWriter——按行写入try(BufferedWriterbw=newBufferedWriter(newFileWriter("data.txt"))){bw.write("第一行");bw.newLine();// 写换行符（跨平台安全：Windows写\r\n，Linux写\n）bw.write("第二行");}

readLine()细节：

• 读到一行文本，不包含换行符
• 读到文件末尾返回null（不是-1！）
• 循环判断条件是!= null

面试题：“readLine()和read()的返回值有什么区别？”
→ read()返回int，到末尾返回-1；readLine()返回String，到末尾返回null。这是容易踩的坑。

2.3 缓冲字节流

同理，BufferedInputStream / BufferedOutputStream也维护8KB缓冲区：

// 文件复制——缓冲字节流（通用，任何文件都行）try(BufferedInputStreambis=newBufferedInputStream(newFileInputStream("src.jpg"));BufferedOutputStreambos=newBufferedOutputStream(newFileOutputStream("dst.jpg"))){byte[]buf=newbyte[1024];intlen;while((len=bis.read(buf))!=-1){bos.write(buf,0,len);}}

2.4 缓冲流的flush

BufferedWriterbw=newBufferedWriter(newFileWriter("a.txt"));bw.write("hello");// 此时数据可能还在缓冲区，没写到文件！bw.flush();// 强制写出// 或者 close() 内部也会调flush

什么时候需要手动flush？

• 没有关闭流但需要立即写入时（如实时日志）
• Socket通信中，对方需要立即收到数据
• try-with-resources会自动close→flush，一般不需要手动

三、转换流

3.1 是什么

转换流是字节流和字符流之间的桥梁，核心能力：指定编码。

字节流 ──→ InputStreamReader ──→ 字符流（指定编码读取） 字符流 ──→ OutputStreamWriter ──→ 字节流（指定编码写出）

3.2 InputStreamReader

// 指定UTF-8编码读取try(BufferedReaderbr=newBufferedReader(newInputStreamReader(newFileInputStream("utf8.txt"),"UTF-8"))){Stringline;while((line=br.readLine())!=null){System.out.println(line);}}// 指定GBK编码读取try(BufferedReaderbr=newBufferedReader(newInputStreamReader(newFileInputStream("gbk.txt"),"GBK"))){// ...}

3.3 OutputStreamWriter

// 指定GBK编码写出try(BufferedWriterbw=newBufferedWriter(newOutputStreamWriter(newFileOutputStream("gbk.txt"),"GBK"))){bw.write("中文内容");// 以GBK编码写入}

3.4 转换流 vs FileReader

FileReader的源码：

// FileReader源码（简化）publicclassFileReaderextendsInputStreamReader{publicFileReader(StringfileName){super(newFileInputStream(fileName));// 没传编码，用默认编码}}

结论：FileReader = InputStreamReader + 默认编码。需要指定编码时必须用InputStreamReader。

3.5 编码问题排查

// 常见编码问题：文件是GBK，用UTF-8读 → 乱码// 解决：用转换流指定正确编码// 如何判断文件编码？// 1. 看文件来源（Windows默认GBK，Linux默认UTF-8）// 2. 用工具检测（如Notepad++、jchardet）// 3. 统一用UTF-8，从源头避免问题

面试题：“如何把一个GBK文件转成UTF-8文件？”

try(BufferedReaderbr=newBufferedReader(newInputStreamReader(newFileInputStream("gbk.txt"),"GBK"));BufferedWriterbw=newBufferedWriter(newOutputStreamWriter(newFileOutputStream("utf8.txt"),"UTF-8"))){Stringline;while((line=br.readLine())!=null){bw.write(line);bw.newLine();}}

四、Properties

4.1 是什么

Properties是Hashtable<Object, Object>的子类，专门用来读写配置文件（.properties文件）。

# db.properties jdbc.url=jdbc:mysql://localhost:3306/mydb jdbc.username=root jdbc.password=123456 jdbc.driver=com.mysql.cj.jdbc.Driver

4.2 基本用法

// 创建PropertiesPropertiesprop=newProperties();// 存值prop.setProperty("username","root");prop.setProperty("password","123456");// 取值Stringusername=prop.getProperty("username");// "root"Stringhost=prop.getProperty("host","localhost");// 找不到返回默认值// 遍历Set<String>keys=prop.stringPropertyNames();for(Stringkey:keys){System.out.println(key+"="+prop.getProperty(key));}

4.3 读写配置文件——Properties的核心能力

// 从文件加载Propertiesprop=newProperties();try(FileReaderfr=newFileReader("db.properties")){prop.load(fr);// 一行搞定加载}System.out.println(prop.getProperty("jdbc.url"));// 写入文件Propertiesprop=newProperties();prop.setProperty("name","张三");prop.setProperty("age","20");try(FileWriterfw=newFileWriter("config.properties")){prop.store(fw,"This is a comment");// 一行搞定存储}

load()和store()的细节：

// load()支持的格式：// 1. key=value// 2. key:value// 3. # 或 ! 开头的是注释// 4. 空行被忽略// store()输出格式：// #This is a comment// #Sat Jun 13 06:00:00 CST 2026// name=张三// age=20

4.4 Properties的坑

坑1：setProperty的key和value都是String，但父类Hashtable支持Object

Propertiesprop=newProperties();prop.setProperty("key","value");// ✅ 推荐方式// ❌ 不推荐：用父类方法放非String类型prop.put(123,"abc");// 编译通过但getProperty取不到！prop.getProperty("123");// null，因为key类型不匹配

解决：永远只用setProperty/getProperty，不用put/get。

坑2：store()会写时间戳注释

prop.store(fw,"comment");// 输出会多一行：#Sat Jun 13 06:00:00 CST 2026// 如果不想有这行，用自定义实现

4.5 Properties vs Map

面试题：“Properties为什么继承Hashtable而不是HashMap？”
→ Properties是JDK 1.0时代的类，那时候还没有HashMap，Hashtable是唯一的Map实现。历史原因，现在来看设计不太合理（应该用组合而非继承），但为了兼容性不能改。

五、面试高频题

Q1：字符流和字节流的区别？什么时候用字符流？

字节流操作字节，处理任意数据；字符流操作字符，内置编解码，只处理文本。纯文本用字符流（避免中文乱码），二进制文件用字节流。需要指定编码时用转换流（InputStreamReader/OutputStreamWriter）。

Q2：缓冲流为什么快？

内部维护8KB缓冲区，减少系统调用次数。不用缓冲每读1字节就1次IO，用缓冲则8KB才1次IO。BufferedReader还提供readLine()按行读取的便捷方法。

Q3：转换流和FileReader的区别？

FileReader是InputStreamReader的简化版，不能指定编码（用系统默认）；InputStreamReader可以在构造时指定编码。需要处理非默认编码的文件时必须用转换流。

Q4：Properties为什么继承Hashtable？有什么坑？

历史原因（JDK 1.0时代没有HashMap）。坑：父类Hashtable的put方法接受Object类型，但getProperty只能取String类型的key——用put存非String后getProperty取不到。解决：只用setProperty/getProperty。

Q5：如何把GBK文件转成UTF-8？

用InputStreamReader指定GBK编码读取，用OutputStreamWriter指定UTF-8编码写出，中间用BufferedReader/BufferedWriter包装提升效率。

思维导图速览

Java字符流进阶 ├── 字符流 │ ├── FileReader/FileWriter → 默认编码 │ ├── Reader/Writer核心方法 → write(String)是特色 │ └── 字节流vs字符流 → 二进制用字节，文本用字符 ├── 缓冲流 │ ├── BufferedReader → readLine()按行读 │ ├── BufferedWriter → newLine()跨平台换行 │ └── 8KB缓冲区 → 减少IO次数10-100倍提速 ├── 转换流 │ ├── InputStreamReader → 字节→字符（指定编码读） │ ├── OutputStreamWriter → 字符→字节（指定编码写） │ └── FileReader = InputStreamReader + 默认编码 ├── Properties │ ├── 继承Hashtable → key/value建议只用String │ ├── load() / store() → 读写.properties配置文件 │ └── setProperty / getProperty → 推荐方法 └── 面试必背五题 ├── 字符流vs字节流选型 ├── 缓冲流原理 ├── 转换流vs FileReader ├── Properties继承Hashtable的坑 └── GBK转UTF-8实现