Java 文件輸入流完全指南：四種讀取方式與最佳實踐

前言

Java 提供多種文件讀取 API，針對不同文件類型（二進制、文本、大文件、隨機存取）選擇恰當的流，能顯著提升效能與程式碼可維護性。本文系統整理四大核心輸入流的使用場景、關鍵方法與完整範例。

四大輸入流對比

完整範例程式碼

package book.io;

import java.io.*;

public class ReadFromFile {

    // 1. 位元組流：讀取二進制文件
    public static void readFileByBytes(String fileName) {
        File file = new File(fileName);
        try (FileInputStream in = new FileInputStream(file)) {
            System.out.println("--- 單位元組讀取 ---");
            int b;
            while ((b = in.read()) != -1) System.out.write(b);

            System.out.println("\n--- 批次讀取 (100 bytes) ---");
            byte[] buf = new byte[100];
            int len;
            try (FileInputStream in2 = new FileInputStream(fileName)) {
                while ((len = in2.read(buf)) != -1) System.out.write(buf, 0, len);
            }
        } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }
    }

    // 2. 字符流：讀取文本文件
    public static void readFileByChars(String fileName) {
        File file = new File(fileName);
        try (InputStreamReader reader = new InputStreamReader(new FileInputStream(file), "UTF-8")) {
            System.out.println("--- 單字符讀取 ---");
            int ch;
            while ((ch = reader.read()) != -1) {
                if (ch != '\r') System.out.print((char) ch);
            }

            System.out.println("\n--- 批次字符讀取 (30 chars) ---");
            char[] cbuf = new char[30];
            int clen;
            try (InputStreamReader reader2 = new InputStreamReader(new FileInputStream(fileName), "UTF-8")) {
                while ((clen = reader2.read(cbuf)) != -1) {
                    for (int i = 0; i < clen; i++) if (cbuf[i] != '\r') System.out.print(cbuf[i]);
                }
            }
        } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }
    }

    // 3. 緩衝行讀取：最高效處理文本行
    public static void readFileByLines(String fileName) {
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(fileName))) {
            System.out.println("--- 逐行讀取 ---");
            String line;
            int no = 1;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                System.out.println("line " + no++ + ": " + line);
            }
        } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }
    }

    // 4. 隨機存取：跳轉至指定位置讀取
    public static void readFileByRandomAccess(String fileName) {
        try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(fileName, "r")) {
            System.out.println("--- 隨機讀取 (從第 4 位元組開始) ---");
            long len = raf.length();
            int start = (len > 4) ? 4 : 0;
            raf.seek(start);
            byte[] buf = new byte[10];
            int r;
            while ((r = raf.read(buf)) != -1) System.out.write(buf, 0, r);
        } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String path = "C:/Users/Admin/Desktop/CAI/20160718/newTemp.txt";
        readFileByBytes(path);
        readFileByChars(path);
        readFileByLines(path);
        readFileByRandomAccess(path);
    }
}

關鍵要點總結

• 資源關閉：採用 try-with-resources (Java 7+) 自動關閉流，避免洩漏。
• 編碼指定：InputStreamReader 建構子務必指定 charset（如 UTF-8），預設編碼因平台而異。
• 緩衝層：BufferedReader 內部 8KB 緩衝，逐行讀取效能遠優於單字符讀取。
• 隨機存取模式："r" 唯讀、"rw" 讀寫，seek() 定位後可配合 read() 或 readLine()。
• 大文件策略：超大文本文件優先 BufferedReader；需隨機讀取區塊用 RandomAccessFile 或 MappedByteBuffer（NIO 記憶體映射）。

常見錯誤與避坑

1. 忘記關閉流導致文件句柄洩漏。
2. 讀取中文文本未指定編碼，產生亂碼。
3. 用 FileInputStream.read() 逐位元組讀取大文本，效能極差。
4. RandomAccessFile 在「r」模式下嘗試寫入拋出異常。

掌握四大輸入流的特性與適用場景，並養成 try-with-resources 與明確編碼的習慣，是 Java I/O 開發的基本功。