Java IO 流體系總結：字節/字符、源頭/裝飾、六大分類視角

IO 流基礎分類

• 方向：輸入流 (讀) / 輸出流 (寫)
• 單位：字節流 (Byte) / 字符流 (Char)

字節流基類

• InputStream (抽象)
• OutputStream (抽象)

字符流基類

• Reader (抽象)
• Writer (抽象)

源頭流 vs 裝飾流 (非源頭流)

• 源頭流：可獨立使用，直接連接資料源 (檔案、記憶體、管道等)
• 裝飾流：需包裝其他流，提供增強功能 (緩衝、轉換、物件序列化等)

六大視角認識流 (核心分類法)

1. 因「源頭所需」而存在

• ByteArrayInputStream/OutputStream
• CharArrayReader/Writer
• StringReader/Writer
• FileReader/Writer
• PipedInputStream/OutputStream/Reader/Writer

2. 為「性能優化」- 緩衝

• BufferedInputStream/OutputStream/Reader/Writer
• LineNumberReader

3. 為「操作強化」- 直接讀寫基本類型/物件

• BufferedReader/Writer (readLine/newLine)
• PrintStream/PrintWriter (print/println)
• DataInputStream/OutputStream (readInt/writeInt 等)
• ObjectInputStream/OutputStream (物件序列化)

4. 為「數據過濾/轉換」

• InputStreamReader：位元組 → 字符 (解碼)
• OutputStreamWriter：字符 → 位元組 (編碼)
• FileReader/Writer：內部封裝轉換
• LineNumberReader：統計行號

5. 為「多源控制」

• SequenceInputStream：串聯多個輸入源，依序讀取
• PushbackInputStream/Reader：支援「退回」一個位元組/字符 (有限回溯)

6. 為「狀態記錄」 (mark/reset)

• 基類提供 markSupported(), mark(), reset()
• 通常緩衝流支援，非源頭流視包裝對象而定
• FilterInputStream/OutputStream/Reader/Writer：自定義流模板，狀態記錄依賴源頭