面试题：Java中字节流与字符流的区别

Question

请详细阐述Java输入输出流体系中字节流（如`InputStream`、`OutputStream`）与字符流（如`Reader`、`Writer`）在使用场景、处理数据方式以及性能等方面的主要区别。

Answer 1

使用场景

• 字节流：适用于处理二进制数据，例如图片、音频、视频等文件的读写，以及网络通信中的数据传输。因为这些数据不能简单地按照字符来处理，字节流可以直接操作字节数据，不会丢失信息。
• 字符流：主要用于处理文本数据，例如读取和写入文本文件、处理用户输入的字符串等。字符流能够根据指定的字符编码将字节数据转换为字符数据，方便对文本进行操作。

处理数据方式

• 字节流：以字节（8位）为单位处理数据。InputStream 从数据源读取字节数据，OutputStream 向目的地写入字节数据。例如，FileInputStream 从文件中读取字节，SocketOutputStream 向网络套接字发送字节。
• 字符流：以字符（16位，在Java中 char 类型为16位）为单位处理数据。Reader 从数据源读取字符数据，Writer 向目的地写入字符数据。字符流在读取和写入时会自动进行字符编码和解码，例如 FileReader 读取文本文件并根据默认编码将字节转换为字符，FileWriter 将字符转换为字节并写入文件。

性能

• 字节流：在处理二进制数据时性能较高，因为不需要进行字符编码转换的额外开销。直接操作字节，减少了处理步骤，对于大数据量的二进制文件传输或处理效率更高。
• 字符流：由于涉及字符编码转换（例如UTF - 8、GBK等），在处理文本数据时会有一定的性能开销。特别是在处理大量数据时，频繁的编码转换可能会导致性能下降。但对于文本处理，字符流提供了更方便的操作方法，例如按行读取（BufferedReader.readLine()），在处理小量文本数据时这种便利性可能比性能更重要。