Java文件读写复制主要通过IO流和NIO实现，字节流（FileInputStream/FileOutputStream）适合二进制文件操作，字符流（FileReader/FileWriter）处理文本数据，BufferedInputStream/OutputStream通过缓冲区提升读写效率，NIO的Files.copy()方法更简洁，利用通道（Channel）和缓冲区（Buffer）优化性能，适合大文件操作，需注意异常处理（如FileNotFoundException、IOException），确保资源关闭（try-with-resources），复制时可根据需求选择流式逐块读写或直接文件拷贝，兼顾功能与效率。
Java文件读写与复制操作详解：从基础到实践
在Java开发中，文件读写与复制操作是最基础也是最常用的功能之一，无论是处理配置文件、日志数据，还是实现文件上传下载功能，都离不开对文件流的操作，本文将从Java IO的核心类入手，逐步介绍字节流、字符流的使用方法，并对比传统IO与NIO（New I/O）的复制技术，最后结合最佳实践帮助读者掌握高效、安全的文件操作技巧。
Java文件读写的核心：IO流基础
Java的IO操作通过"流"（Stream）这一抽象概念实现，流是数据的有序序列，按照处理数据类型可分为字节流（处理二进制文件，如图片、视频）和字符流（处理文本文件，如.txt、.csv），字节流以字节（byte）为单位进行操作，字符流以字符（char）为单位,底层均基于字节流并通过字符编码进行转换。
字节流：InputStream与OutputStream
字节流是IO操作的基础，核心类包括InputStream（输入流，用于读取数据）和OutputStream（输出流，用于写入数据）。
读取文件
使用FileInputStream读取文件，通过read()方法可以逐字节或批量读取数据：
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt")) {
byte[] buffer = new byte[1024]; // 8KB缓冲区
int bytesRead;
while ((bytesRead = fis.read(buffer)) != -1) {
// 处理读取的字节数据（如写入输出流或转换为字符串）
System.out.write(buffer, 0, bytesRead);
}
} catch (IOException e) {
// 建议使用日志记录而非直接打印堆栈
logger.error("文件读取失败", e);
}
注意：使用try-with-resources语法可以自动关闭流资源,避免资源泄漏。
写入文件
使用FileOutputStream写入文件，通过write()方法将字节写入目标文件：
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt")) {
String content = "Hello, Java IO!";
fos.write(content.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); // 指定编码写入
} catch (IOException e) {
logger.error("文件写入失败", e);
}
字符流：Reader与Writer
字符流专门处理文本数据，通过指定字符编码（如UTF-8）可以有效避免乱码问题，核心类包括Reader（输入字符流）和Writer（输出字符流）。
读取文本文件
使用FileReader读取文本文件，结合BufferedReader可以显著提高读取效率：
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(
new InputStreamReader(new FileInputStream("input.txt"), StandardCharsets.UTF_8))) {
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
System.out.println(line); // 逐行读取
}
} catch (IOException e) {
logger.error("文本文件读取失败", e);
}
写入文本文件
使用FileWriter写入文本文件，建议结合BufferedWriter进行缓冲写入：
try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(
new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("output.txt"), StandardCharsets.UTF_8))) {
writer.write("Hello, Java Character Stream!");
writer.newLine(); // 写入跨平台兼容的换行符
} catch (IOException e) {
logger.error("文本文件写入失败", e);
}
缓冲流：提升IO性能
直接使用字节流/字符流逐个读写数据效率较低，Java提供了缓冲流（BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader、BufferedWriter）通过缓冲区机制减少磁盘IO次数,大幅提升性能。
缓冲流的工作原理是：读取时一次性从磁盘读取一批数据到内存缓冲区，后续操作直接从内存读取；写入时先写入内存缓冲区，缓冲区满或刷新时才写入磁盘，这种批量处理方式显著减少了磁盘访问次数,对于大文件操作尤为明显。
文件复制操作的多种实现
文件复制本质上是一个"读取源文件 + 写入目标文件"的组合操作，根据不同的应用场景，可以通过传统IO、NIO或第三方库实现多种复制策略。
传统IO方式：字节流逐复制
通过FileInputStream读取源文件，用FileOutputStream写入目标文件,适合小文件复制：
public void copyWithIO(String source, String target) {
try (InputStream in = new FileInputStream(source);
OutputStream out = new FileOutputStream(target)) {
byte[] buffer = new byte[8192]; // 8KB缓冲区
int length;
while ((length = in.read(buffer)) > 0) {
out.write(buffer, 0, length);
}
} catch (IOException e) {
logger.error("文件复制失败", e);
}
}
特点：实现简单直观，代码可读性强，但大文件复制时可能因频繁IO操作性能较低，测试表明，对于100MB文件，传统IO方式通常需要200-300毫秒。
NIO方式：高效文件复制
Java NIO（New I/O）从Java 1.4引入，通过Channel（通道）和Buffer（缓冲区）实现非阻塞IO，更适合大文件和高并发场景，核心类包括Path（文件路径）、Files（文件操作工具类）、FileChannel（文件通道）。
方法1：Files.copy()（最简单）
Files类提供了静态方法copy()，支持多种复制选项（如覆盖、替换）：
import java.nio.file.*;
public void copyWithNIO(String source, String target) {
try {
Path sourcePath = Paths.get(source);
Path targetPath = Paths.get(target);
// 复制文件（覆盖目标文件，如果存在）
Files.copy(sourcePath, targetPath,
StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING,
StandardCopyOption.COPY_ATTRIBUTES);
} catch (IOException e) {
logger.error("NIO文件复制失败", e);
}
}
特点：代码简洁，底层通过系统调用优化，适合大多数场景，对于100MB文件，Files.copy()通常只需50-100毫秒,性能提升显著。
方法2：FileChannel（可控性更强）
通过FileChannel可以实现更精细的控制,如支持直接内存映射：
public void copyWithFileChannel(String source, String target) throws IOException {
try (FileChannel sourceChannel = FileChannel.open(Paths.get(source),
StandardOpenOption.READ);
FileChannel targetChannel = FileChannel.open(Paths.get(target),
StandardOpenOption.WRITE,
StandardOpenOption.CREATE)) {
// 使用transferTo方法进行高效传输
long position = 0;
long count = sourceChannel.size();
while (count > 0) {
long transferred = sourceChannel.transferTo(position, count, targetChannel);
position += transferred;
count -= transferred;
}
}
}
特点：性能最优，特别是对于超大文件（GB级别），FileChannel的transferTo方法可以利用操作系统零拷贝机制,避免数据在用户空间和内核空间之间的不必要拷贝。
第三方库方式：Apache Commons IO
对于需要更高抽象层次和更多功能的场景，可以使用Apache Commons IO库：
import org.apache.commons.io.FileUtils;
public void copyWithCommonsIO(String source, String target) throws IOException {
File sourceFile = new File(source);
File targetFile = new File(target);
FileUtils.copyFile(sourceFile, targetFile);
}
特点
