JAVA基础（10）——IO、NIO

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原创最新推荐文章于 2026-05-22 10:51:30 发布 619 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

JAVA基础系列规划：

IO 是主存和外部设备 ( 硬盘、终端和网络等 ) 拷贝数据的过程。 IO 是操作系统的底层功能实现，底层通过 I/O 指令进行完成。

1. 标准IO

Java 标准 IO 类库是 io 面向对象的一种抽象。基于本地方法的底层实现，我们无须关注底层实现。

从处理数据类型上，可以分为字节流和字符流；从数据流向上，可以分为输入流和输出流。

-	字节流	字符流
输入流	InputStrea	Reader
输出流	OutputStream	Writer

字节流均继承自InputStream和OutputStream这两个抽象类。字符流均继承自Reader和Writer这两个抽象类。

字节流和字符流的区别，除了读写单位和处理对象不同外，在文件操作中，字节流在操作时不使用缓冲区（内存），是文件本身直接操作的，而字符流在操作时使用了缓冲区，通过缓冲区再操作文件。

输入流和输出流的区别在于流向上，流入程序的为输入，从程序流出的为输出。

Java 标准 IO 类库提供了数量众多的封装类，为了更加从容的使用这些类，使用标准IO时可以参考以下原则：

考虑最原始的数据格式是什么
- 二进制格式（只要不能确定是纯文本的），使用InputStream/OutputStream类的子类。
- 纯文本格式（含纯英文与汉字或其他编码方式），使用Reader/Writer类型子类。
数据方向
- 输入，使用Reader/InputStream类的子类
- 输出，使用Writer/OutputStream类的子类
是否需要转换流
- 若需要Stream -> Reader/Writer，使用InputStreamReader/OutputStreamWriter。
数据来源
- 文件： FileInputStream、 FileOutputStream、FileReader、FileWriter
- byte[]：ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream
- Char[]：CharArrayReader、 CharArrayWriter
- String：StringBufferInputStream、StringBufferOuputStream、StringReader、StringWriter
- 网络数据流：InputStream、OutputStream、Reader、Writer
是否需要用到缓冲区
- BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter
是否有特殊需要
- 格式化输出：PrintStream、PrintWriter
- 对象输入输出： ObjectInputStream、ObjectOutputStream
- 进程间通信： PipeInputStream、PipeOutputStream、PipeReader、PipeWriter
- 合并输入： SequenceInputStream
- 更特殊的需要： PushbackInputStream、PushbackReader、LineNumberInputStream、LineNumberReader

Java NIO是JDK1.4之后新出的一套IO接口，这里的的新是相对于原有标准的Java IO和Java Networking接口。NIO提供了一种完全不同的操作方式：

Channel和Buffer

标准IO的编程接口是面向字节流和字符流的。而NIO是面向通道和缓冲区的，数据总是从通道中读到Buffer缓冲区内，或者从Buffer写入到通道中。

Buffer。Buffer是一块连续的内存块，是NIO数据读或写的中转地，其只能和Channel对接。

Channel。Channel是数据的源头或者目的地，用于向Buffer提供数据或者读取Buffer数据，Buffer的唯一接口，支持异步IO。
Non-blocking

NIO中的N可以理解为Non-blocking，不单纯是New。Java NIO使我们可以进行非阻塞IO操作。比如说，单线程中从通道读取数据到buffer，同时可以继续做别的事情，当数据读取到buffer中后，线程再继续处理数据。写数据也是一样的。
Selectors

Selector可以检测多个通道的事件状态（例如：链接打开，数据到达），这样单线程就可以操作多个通道的数据，实现多路 (non-bloking) 非阻塞式的高伸缩性网络 I/O 。

具体使用方法请参考《Java NIO 教程》

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