DataOutputStream 终极解析与记忆指南

DataOutputStream 终极解析与记忆指南

一、核心本质

DataOutputStream 是 Java 提供的数据字节输出流，继承自 FilterOutputStream，用于写入基本数据类型和字符串的二进制数据。

作用：1.将java程序中的数据直接写入到文件，写到文件中就是二进制。

2.DataOutputStream写的效率很高，原因：写的过程不需要转码。

3.DataOutputStream写到文件中的数据，只能由DataInputStream来读取。

核心特性速查表

特性	说明
继承链	OutputStream → FilterOutputStream → DataOutputStream
数据写入	提供多种写入基本数据类型的方法
字节顺序	使用大端序（Big-endian）
典型用途	生成由 DataInputStream 读取的二进制文件
线程安全	否

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二、构造方法

java

// 唯一构造方法（需包装现有字节流）
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(OutputStream out);

典型初始化方式

java

try (DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("data.bin")))) {// 写入操作...
}

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三、核心方法

方法	参数类型	作用
writeBoolean(boolean v)	boolean	写入1字节（true=1, false=0）
writeByte(int v)	int	写入低8位（1字节）
writeShort(int v)	int	写入低16位（2字节，大端序）
writeChar(int v)	int	写入低16位（2字节，作为Unicode字符）
writeInt(int v)	int	写入4字节（大端序）
writeLong(long v)	long	写入8字节（大端序）
writeFloat(float v)	float	写入4字节（IEEE 754标准）
writeDouble(double v)	double	写入8字节（IEEE 754标准）
writeUTF(String str)	String	写入UTF-8编码字符串（前2字节为长度头）
writeBytes(String s)	String	写入字符串的低8位（丢弃高8位）
writeChars(String s)	String	写入每个字符的16位（类似writeChar）
size()	-	返回已写入的字节数

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四、工作原理图解

mermaid

sequenceDiagramparticipant Programparticipant DataOutputStreamparticipant UnderlyingStreamProgram->>DataOutputStream: writeInt(12345)DataOutputStream->>DataOutputStream: 转换为大端序4字节 [0x00, 0x00, 0x30, 0x39]DataOutputStream->>UnderlyingStream: 写入字节序列

五、实战代码模板

1. 写入二进制文件

java

try (DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.bin"))) {dos.writeInt(2023);            // 写入版本号dos.writeBoolean(true);        // 写入标志位dos.writeDouble(99.95);        // 写入价格dos.writeUTF("Java编程");      // 写入UTF-8字符串
}

2. 与DataInputStream配合

java

// 写入端
try (DataOutputStream dos = new DataOutputStream(...)) {dos.writeLong(System.currentTimeMillis());dos.writeUTF("日志内容");
}// 读取端
try (DataInputStream dis = new DataInputStream(...)) {long timestamp = dis.readLong();String message = dis.readUTF();
}

3. 写入原始字符串

java

// 写入ASCII字符串（非UTF-8）
dos.writeBytes("ASCII text");  // 每个字符只写低8位// 写入Unicode字符串
dos.writeChars("Unicode文本"); // 每个字符写2字节

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六、特殊注意事项

1. 字节顺序（Endianness）

• 强制使用大端序（网络字节序），与CPU架构无关

  java

// 写入int 0x12345678
// 实际字节序列: [0x12, 0x34, 0x56, 0x78]

2. writeUTF() 规范

• 格式：2字节长度头（最大65535） + UTF-8编码内容

• 与标准UTF-8的区别：修改版UTF-8（null字符用2字节表示）

3. 资源管理

• 必须调用flush()：确保缓冲区数据写入磁盘（close()会自动调用）

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七、记忆心法

1. 三字经记忆法

"写类型，大端序，配输入"

• 写类型：支持各种基本数据类型

• 大端序：固定使用Big-endian

• 配输入：需配合DataInputStream读取

2. 对比记忆表

对比维度	DataOutputStream	ObjectOutputStream
数据格式	简单二进制	Java对象序列化格式
写入方法	writeInt()/writeUTF()等	writeObject()
典型用途	自定义二进制协议	Java对象持久化

3. 场景联想

想象快递打包：

• 数据：不同类型的物品

• DataOutputStream：标准化打包工具（按固定格式装箱）

• 写入方法：按规则放入对应大小的箱子

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八、高频面试题

1. 为什么要有size()方法？

java

// 示例：计算CRC校验
DataOutputStream dos = ...;
dos.writeInt(123);
int bytesWritten = dos.size(); // 获取已写入字节数

作用：跟踪已写入数据量（如协议头需要长度字段）

2. writeBytes()和writeUTF()的区别？

方法	字符处理	长度头	适用场景
writeBytes()	只取低8位（ASCII字符）	无	纯ASCII文本
writeUTF()	完整UTF-8编码	有	含非ASCII字符的文本

3. 如何写入小端序数据？

java

// 手动转换字节序
int value = 0x12345678;
dos.writeByte(value & 0xFF);
dos.writeByte((value >> 8) & 0xFF);
dos.writeByte((value >> 16) & 0xFF);
dos.writeByte((value >> 24) & 0xFF);

4. 性能优化建议

• 必须包装缓冲流：

  java

new DataOutputStream(new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("data.bin")))

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九、终极总结

mermaid

pietitle DataOutputStream核心价值"类型化写入" : 50"二进制协议" : 30"大端序处理" : 20

黄金法则：

"生成二进制数据时，必须确保读取方能按相同顺序和数据类型解析！"