Java IO 學習總結（一）：流體系架構、分類與核心類圖譜

Java IO 學習總結（一）：流體系架構、分類與核心類圖譜

Java IO 是程序與外部世界（文件、網絡、控制台、內存）交換數據的橋樑。掌握其流的概念、分類體系、核心類繼承關係，是高效處理文件上傳下載、網絡通信、數據序列化的基石。

一、核心概念：什麼是流？

Java 中輸入輸出操作以流方式進行。流是 Java 內存中一組有序數據序列。
輸入流：數據從源（文件、內存、網絡、控制台）→ 讀入內存
輸出流：數據從內存 → 寫往目的地（文件、內存、網絡、控制台）
參照對象永遠是 Java 程序（內存）。

二、流的三大分類維度

三、字節流體系核心類圖譜

• 抽象基類：InputStream、OutputStream
• 文件節點流：FileInputStream、FileOutputStream
• 緩衝處理流：BufferedInputStream、BufferedOutputStream（掛載數組緩衝，大幅提升性能）
• 數據類型流：DataInputStream、DataOutputStream（按基本類型讀寫）
• 對象序列化流：ObjectInputStream、ObjectOutputStream（持久化對象圖）
• 轉換流：InputStreamReader、OutputStreamWriter（字節↔字符橋樑，指定編碼）
• 內存流：ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream
• 打印流：PrintStream、PrintWriter（含 format/printf）

四、字符流體系核心類

• 抽象基類：Reader、Writer
• 文件節點流：FileReader、FileWriter
• 緩衝處理流：BufferedReader（神級 readLine()）、BufferedWriter
• 轉換流：InputStreamReader、OutputStreamWriter
• 內存流：CharArrayReader、CharArrayWriter、StringReader、StringWriter
• 打印流：PrintWriter

五、選型黃金法則

1. 操作文本文件（.txt、.xml、.json、.java、.properties）→ 字符流（Reader/Writer 系），自動處理編碼，支持按行讀取。
2. 操作二進制文件（圖片、視頻、音頻、壓縮包、可執行文件）→ 字節流（InputStream/OutputStream 系），絕不可用字符流（編碼轉換會損壞數據）。
3. 高頻讀寫 → 必加緩衝流（BufferedInputStream/BufferedReader），減少系統調用，提升數量級性能。
4. 對象序列化/反序列化 → ObjectOutputStream/InputStream，實現 Serializable 接口。
5. 指定編碼讀寫文本 → InputStreamReader/OutputStreamWriter 顯式指定 charset（UTF-8/GBK）。