字节流、字符流和缓冲流

Liuxz2025-10-232025-11-12

在 Java 中，字节流、字符流和缓冲流的核心区别主要体现在操作数据的单位、适用场景以及性能特性上。以下是具体分析：

操作单位：以字节（8 位二进制） 为单位处理数据，直接操作原始字节数据。
核心类：
- 输入流：InputStream（抽象基类），常用实现类如 FileInputStream（文件输入）、ByteArrayInputStream（字节数组输入）。
- 输出流：OutputStream（抽象基类），常用实现类如 FileOutputStream（文件输出）、ByteArrayOutputStream（字节数组输出）。
适用场景：处理二进制数据（非文本数据），如图片、音频、视频、压缩包等。
特点：
- 直接与底层数据交互，无编码 / 解码过程，数据原样传输。
- 读写文本时可能出现乱码（因为不同编码的字符占用字节数不同，如 UTF-8 中一个汉字占 3 字节，GBK 中占 2 字节）。

操作单位：以字符（16 位 Unicode） 为单位处理数据，本质是对字节流的封装，会自动进行编码（写入时） 和解码（读取时）。
核心类：
- 输入流：Reader（抽象基类），常用实现类如 FileReader（文件字符输入）、InputStreamReader（字节流转字符流，可指定编码）。
- 输出流：Writer（抽象基类），常用实现类如 FileWriter（文件字符输出）、OutputStreamWriter（字节流转字符流，可指定编码）。
适用场景：处理文本数据（如.txt、.java 文件等），能避免乱码（需保证读写编码一致）。
特点：
- 依赖字符编码（默认使用系统编码，可通过 InputStreamReader/OutputStreamWriter 手动指定，如 UTF-8）。
- 不适合处理二进制数据（会破坏原始字节结构）。

本质：是装饰器模式的应用，为字节流或字符流提供缓冲区（内存块），减少直接 IO 操作次数，提升性能。
核心类：
- 字节缓冲流：BufferedInputStream（包装字节输入流）、BufferedOutputStream（包装字节输出流）。
- 字符缓冲流：BufferedReader（包装字符输入流，提供 readLine() 等便捷方法）、BufferedWriter（包装字符输出流，提供 newLine() 等方法）。
工作原理：
- 写入时：数据先存入缓冲区，缓冲区满后一次性写入磁盘（减少磁盘 IO 次数）。
- 读取时：一次性从磁盘读取一批数据到缓冲区，后续读取直接从缓冲区获取（减少磁盘 IO 次数）。
适用场景：需要频繁读写数据时（几乎所有 IO 场景都推荐使用），能显著提升性能。
特点：
- 本身不直接处理数据，需依赖底层的字节流或字符流（如 new BufferedReader(new FileReader("file.txt"))）。
- 字符缓冲流额外提供了便捷方法（如 readLine() 读取一行文本）。

类型	操作单位	核心作用	典型使用场景	性能
字节流	字节	处理二进制数据	图片、音频、视频等	直接 IO，性能一般
字符流	字符	处理文本数据（自动编码）	文本文件读写	直接 IO，性能一般
缓冲流	无（包装流）	为字节 / 字符流提供缓冲区	增强字节 / 字符流性能	减少 IO 次数，性能高