JavaIO流：字节流与字符流转换全解析

字节流 (Byte Streams)

• 处理单位： 字节 (8位二进制数据，byte)。
• 抽象基类： InputStream 和 OutputStream。
• 特点： 用于处理所有类型的原始二进制数据，如图片、音频、视频文件或任何二进制格式的数据。它们不关心数据的内容或编码。
• 常见子类：
  • FileInputStream / FileOutputStream：文件读写。
  • ByteArrayInputStream / ByteArrayOutputStream：内存数组读写。
  • BufferedInputStream / BufferedOutputStream：提供缓冲区，提升效率。
  • ObjectInputStream / ObjectOutputStream：序列化与反序列化对象。

字符流 (Character Streams)

• 处理单位： 字符 (16位 Unicode 字符，char)。
• 抽象基类： Reader 和 Writer。
• 特点： 专为处理文本数据设计。它们内部会处理字符编码 (Charset，如 UTF-8, GBK) 的转换问题，将字节序列解码为字符序列（读操作）或将字符序列编码为字节序列（写操作）。
• 常见子类：
  • FileReader / FileWriter：文本文件读写（使用平台默认编码）。
  • InputStreamReader / OutputStreamWriter：字节流与字符流之间的桥梁。
  • BufferedReader / BufferedWriter：提供缓冲区，提升效率，支持按行读写。
  • StringReader / StringWriter：内存字符串读写。

InputStreamReader

• 作用： 将字节输入流 (InputStream) 转换为字符输入流 (Reader)。
• 原理： 它读取底层字节输入流中的字节，并根据指定的字符编码 (Charset) 或平台默认编码，将这些字节解码为字符。
• 构造方法：

  InputStreamReader(InputStream in); // 使用平台默认编码
  InputStreamReader(InputStream in, String charsetName); // 指定编码名称，如 "UTF-8"
  InputStreamReader(InputStream in, Charset cs); // 指定编码对象

• 使用场景： 当你有一个字节流（如来自网络套接字、文件、或其他任何地方的 InputStream），但你想按文本（字符）的方式读取它时。
• 示例： 读取文件，显式指定 UTF-8 编码

  try (InputStream fis = new FileInputStream("textfile.txt");
  Reader reader = new InputStreamReader(fis, StandardCharsets.UTF_8);
  BufferedReader br = new BufferedReader(reader)) {
  String line;
  while ((line = br.readLine()) != null) {
  System.out.println(line);
  }
  } catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
  }

  OutputStreamWriter

• 作用： 将字符输出流 (Writer) 转换为字节输出流 (OutputStream)。
• 原理： 它接收要写入的字符，并根据指定的字符编码 (Charset) 或平台默认编码，将这些字符编码为字节，然后写入到底层的字节输出流。
• 构造方法：

  OutputStreamWriter(OutputStream out); // 使用平台默认编码
  OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName); // 指定编码名称
  OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs); // 指定编码对象

• 使用场景： 当你想按文本（字符）的方式写入数据，但最终目标是一个字节输出流（如写入到网络套接字、文件或其他地方）时。
• 示例： 写入文件，显式指定 UTF-8 编码

  try (OutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt");
  Writer writer = new OutputStreamWriter(fos, StandardCharsets.UTF_8);
  BufferedWriter bw = new BufferedWriter(writer)) {
  bw.write("这是一行UTF-8编码的文本。");
  bw.newLine();
  bw.write("Another line.");
  } catch (IOException e) {
  e.printStackTrace();
  }