Java中字符流和字节流的区别

相同点

在 Java 的 I/O 体系中，字节流和字符流都配备了缓冲机制的实现类，以此显著提升数据读写的效率。

• 字符流：借助BufferedReader和BufferedWriter，它们在处理字符数据时，会将数据先缓存起来，减少与底层数据源或目标的交互次数，从而加速操作。例如，当逐行读取大文本文件时，BufferedReader的缓冲功能能避免频繁的磁盘 I/O 操作。
• 字节流：BufferedInputStream和BufferedOutputStream承担着类似的角色。在处理字节数据时，它们通过缓冲区暂存字节，优化了数据传输的性能。比如在复制大文件时，使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream能大幅提升复制速度。

区别

正确用法及原因

在 Java 编程实践中，最佳实践是：使用字符流读取文本文件，使用字节流读取非文本文件。

• 使用字符流读取文本文件：字符流在读取文本文件时，能够依据系统默认的字符编码或者用户指定的编码方式，自动且准确地处理文件中的字符编码问题。这确保了文件中的字符能够被正确解析并呈现出来，避免了因编码不一致导致的乱码等问题。例如，在读取包含多种语言字符的国际化文本文件时，字符流能够按照相应的编码规则正确识别并处理每个字符。
• 使用字节流读取非文本文件：若使用字符流读取非文本文件，会引发诸多问题。由于字符流在处理数据时，会尝试将字节数据按照字符编码规则进行转换，这对于非文本文件中的特定二进制数据结构可能会造成误解。例如，在图片文件中，某些字节序列可能被字符流误判为特殊的控制字符或者行结尾标识，从而导致数据的损坏或丢失。而字节流直接操作字节数据，不会对数据进行额外的字符编码转换，能够完整、准确地读取和处理非文本文件的原始数据。

字节流和字符流是 Java 等编程语言中用于处理输入输出操作的两种不同方式，以下是一些简单例子帮助你理解：

字节流例子

• 文件复制（使用字节流）
  • 在 Java 中，可以使用FileInputStream和FileOutputStream这两个字节流类来实现文件复制。FileInputStream用于从源文件中读取字节数据，FileOutputStream用于将读取到的字节数据写入到目标文件中。
  • 示例代码如下：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class ByteStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream("source.txt");
             FileOutputStream fos = new FileOutputStream("target.txt")) {
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int length;
            while ((length = fis.read(buffer))!= -1) {
                fos.write(buffer, 0, length);
            }
            System.out.println("文件复制成功");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

• 上述代码中，通过字节流按字节读取源文件source.txt的内容，并将其写入到目标文件target.txt中，实现了文件的复制操作。这体现了字节流以字节为单位处理数据的特点，它可以处理任何类型的文件，包括文本文件、图片、音频、视频等。
• 网络数据传输（使用字节流）
  • 在网络编程中，数据通常是以字节流的形式在网络中传输的。例如，客户端向服务器发送数据时，会将数据转换为字节流通过网络套接字发送出去，服务器接收到字节流后再进行处理。
  • 以下是一个简单的客户端向服务器发送字符串的示例代码（只展示关键部分）：

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.net.Socket;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            Socket socket = new Socket("localhost", 8888);
            OutputStream os = socket.getOutputStream();
            String message = "Hello, Server!";
            os.write(message.getBytes());
            os.close();
            socket.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

• 在这个例子中，客户端将字符串"Hello, Server!"通过getBytes()方法转换为字节数组，然后通过字节流OutputStream将字节数组发送到服务器。服务器端则可以通过相应的字节流读取数据并进行处理。

字符流例子

• 文本文件读取（使用字符流）
  • 当需要读取文本文件内容并以字符为单位进行处理时，通常会使用字符流。例如，使用FileReader和BufferedReader来读取文本文件。FileReader用于将文件中的字节数据转换为字符数据，BufferedReader则提供了缓冲功能，能更高效地读取字符数据。
  • 示例代码如下：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class CharacterStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"))) {
            String line;
            while ((line = br.readLine())!= null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

• 上述代码通过字符流逐行读取文本文件example.txt的内容，并将每一行输出到控制台。这里以字符为单位进行读取和处理，更适合处理纯文本数据，能方便地对文本内容进行分析、处理等操作。
• 字符流写入文件
  • 可以使用FileWriter和BufferedWriter将字符数据写入到文件中。
  • 示例代码如下：

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class CharacterStreamWriteExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {
            bw.write("这是一段要写入文件的文本内容");
            bw.newLine();
            bw.write("第二行内容");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

• 这段代码使用字符流将字符串数据写入到output.txt文件中，通过write方法写入字符数据，newLine方法用于写入换行符，实现了按字符将数据写入文件的功能。