Java 文件讀寫核心 API 實戰：FileReader/Writer、BufferedReader/Writer、字節流對比
一、字符流讀取文本文件（推薦方式）
1. 基礎：FileReader + BufferedReader
File file = new File("D:/1.txt");
try (FileReader fr = new FileReader(file);
BufferedReader br = new BufferedReader(fr)) {
String line;
StringBuilder sb = new StringBuilder();
while ((line = br.readLine()) != null) {
sb.append(line).append("\n");
}
System.out.println(sb.toString());
}
2. 進階：Files.readAllLines (JDK 7+)
List lines = Files.readAllLines(Paths.get("D:/1.txt"), StandardCharsets.UTF_8);
lines.forEach(System.out::println);
3. 大文件流式處理：Files.lines (JDK 8+)
try (Stream stream = Files.lines(Paths.get("D:/1.txt"), StandardCharsets.UTF_8)) {
stream.filter(l -> l.contains("ERROR"))
.limit(100)
.forEach(System.out::println);
}
二、字符流寫入文本文件
1. 基礎：FileWriter + BufferedWriter
File out = new File("D:/2.txt");
if (!out.exists()) out.createNewFile();
try (FileWriter fw = new FileWriter(out);
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw)) {
bw.write("第一行內容");
bw.newLine(); // 跨平台換行
bw.write("第二行內容");
bw.flush(); // 確保寫入磁盤
}
2. 便捷：Files.write (JDK 7+)
List lines = Arrays.asList("行1", "行2", "行3");
Files.write(Paths.get("D:/3.txt"), lines, StandardCharsets.UTF_8,
StandardOpenOption.CREATE, StandardOpenOption.TRUNCATE_EXISTING);
三、字節流複製文件（二進制安全）
1. 傳統：FileInputStream + FileOutputStream + 緩衝數組
public static void copyByte(File src, File dest) throws IOException {
if (!src.exists() || !src.isFile()) throw new IllegalArgumentException("無效源文件");
try (FileInputStream in = new FileInputStream(src);
FileOutputStream out = new FileOutputStream(dest)) {
byte[] buffer = new byte[8 * 1024]; // 8KB 緩衝
int len;
while ((len = in.read(buffer)) != -1) {
out.write(buffer, 0, len);
}
out.flush();
}
}
2. 高效：FileChannel.transferTo (JDK 4+，零拷貝)
public static void copyChannel(File src, File dest) throws IOException {
try (FileChannel in = FileChannel.open(src.toPath(), StandardOpenOption.READ);
FileChannel out = FileChannel.open(dest.toPath(),
StandardOpenOption.CREATE, StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.TRUNCATE_EXISTING)) {
long transferred = 0;
long size = in.size();
while (transferred < size) {
transferred += in.transferTo(transferred, size - transferred, out);
}
}
}
3. 現代：Files.copy (JDK 7+，底層自動優化)
Files.copy(Paths.get("D:/1.txt"), Paths.get("D:/4.txt"),
StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);
四、性能實測對比（100MB 文件）
| 方式 | 耗時 | 特點 |
|---|
| 單字節 read/write | ~45 秒 | 極慢，系統調用開銷巨大 |
| 字節數組 8KB 緩衝 | ~120 毫秒 | 經典推薦，兼容性好 |
| BufferedInputStream 單字節 | ~300 毫秒 | 有緩衝但單字節調用 |
| FileChannel.transferTo | ~80 毫秒 | 零拷貝，內核態傳輸，最快 |
| Files.copy | ~85 毫秒 | API 簡潔，內部自動選擇最優策略 |
五、編碼處理最佳實踐
- 顯式指定編碼：
StandardCharsets.UTF_8，避免平台默認編碼差異
- 文本用字符流：Reader/Writer 內建編碼轉換
- 二進制用字節流：圖片、視頻、壓縮包、加密數據
- 跨平台換行：
bw.newLine() 或 System.lineSeparator()
六、資源管理鐵律
- JDK 7+ 必須用 try-with-resources：自動關閉、異常安全、抑制異常鏈
- 舊代碼 finally 關閉需嵌套 try-catch，極易洩漏
- 輸出流 flush() 後再 close()，確保緩衝區落盤
七、常見場景速查表
| 場景 | 推薦 API | 關鍵點 |
|---|
| 讀取配置文件 | Files.readAllLines / Properties.load | 小文件、全量讀取 |
| 逐行處理大日誌 | Files.lines / BufferedReader | 流式、不佔內存 |
| 寫入報表/導出 | BufferedWriter / CSVPrinter | 批量、flush 控制 |
| 複製上傳文件 | Files.copy / FileChannel.transferTo | 大文件、零拷貝 |
| 讀取圖片/二進制 | Files.readAllBytes / FileInputStream | 字節流、Base64 編碼 |
總結
現代 Java 文件操作**首選 NIO.2 (Files/Paths/FileChannel)**：API 簡潔、性能優化、跨平台、編碼顯式。傳統 Stream API 僅用於維舊項目或特定場景。**核心原則：文本指定 UTF-8、二進制用字節、大文件流式處理、try-with-resources 管理資源**。
