Java之IO流详解
Java 的输入输出（IO）系统是 Java 编程的核心部分之一，用于处理数据的读写操作。Java 提供了一套强大的 API 来处理不同类型的 IO 操作，包括文件读写、网络传输、内存操作等。本文将深入介绍 Java 编程中的 IO，包括输入输出流、异常处理、数据格式等方面，并提供代码示例。
1. Java IO 的基本概念
Java IO 通过流（Stream）的概念进行数据的读写。流是一组有序的数据序列，从数据源流向数据目的地。Java IO 主要分为以下几种流：
1.1 输入流（Input Stream）：
用于从数据源读取数据，如从文件中读取数据。
1.2 输出流（Output Stream）：
用于向数据目的地写入数据，如向文件中写入数据。
根据数据的处理单位，流又可以分为字节流和字符流：
1.3 字节流：
以字节为单位进行读写。常用的字节流类有 FileInputStream 和 FileOutputStream。
1.4 字符流：
以字符为单位进行读写。常用的字符流类有 FileReader 和 FileWriter。
2. 字节流与字符流
2.1 字节流
字节流是 Java IO 中最基本的一种流，它可以处理任何类型的数据（如图片、音频、视频、文本等）。字节流主要通过 InputStream 和 OutputStream 这两个抽象类及其子类来实现。
FileInputStream 用于从文件中读取字节数据，FileOutputStream 用于向文件中写入字节数据。
示例代码：
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class ByteStreamExample {
public static void main(String[] args) {
// 写入数据到文件
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt")) {
fos.write("Hello, World!".getBytes());
fos.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 从文件中读取数据
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("output.txt")) {
int bytesRead;
byte[] buffer = new byte[1024];
while ((bytesRead = fis.read(buffer)) != -1) {
System.out.print(new String(buffer, 0, bytesRead));
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
2.2 字符流
字符流专门用于处理文本数据，它以字符为单位进行读写，比字节流更适合处理文本文件。字符流主要通过 Reader 和 Writer 这两个抽象类及其子类来实现。
FileReader 用于从文件中读取字符数据，FileWriter 用于向文件中写入字符数据。
示例代码：
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
public class CharacterStreamExample {
public static void main(String[] args) {
// 写入数据到文件
try (FileWriter fw = new FileWriter("output.txt")) {
fw.write("Hello, World!");
fw.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 从文件中读取数据
try (FileReader fr = new FileReader("output.txt")) {
int ch;
while ((ch = fr.read()) != -1) {
System.out.print((char) ch);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
3. 缓冲流
缓冲流是为了提高 IO 操作效率而引入的，它通过内部缓冲区来减少实际的 IO 操作次数。Java 提供了 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream（字节缓冲流），以及 BufferedReader 和 BufferedWriter（字符缓冲流）。
示例代码：
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
public class BufferedStreamExample {
public static void main(String[] args) {
// 写入数据到文件
try (BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {
bw.write("Hello, World!");
bw.newLine();
bw.write("Buffered IO Example.");
bw.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 从文件中读取数据
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("output.txt"))) {
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
4. 转换流
转换流用于在字节流和字符流之间进行转换。Java 提供了 InputStreamReader 和 OutputStreamWriter 这两个类来实现这种转换。
InputStreamReader：将字节输入流转换为字符输入流。
OutputStreamWriter：将字符输出流转换为字节输出流。
示例代码：
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.IOException;
public class ConvertStreamExample {
public static void main(String[] args) {
// 写入数据到文件（字节流 -> 字符流）
try (OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("output.txt"), "UTF-8")) {
osw.write("Hello, World!");
osw.flush();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 从文件中读取数据（字符流 -> 字节流）
try (InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("output.txt"), "UTF-8")) {
int ch;
while ((ch = isr.read()) != -1) {
System.out.print((char) ch);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
5. 文件的操作
Java 提供了 File 类来表示和操作文件及目录。通过 File 类，可以获取文件的属性、创建和删除文件、遍历目录等。
示例代码：
import java.io.File;
import java.io.IOException;
public class FileOperationExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个 File 对象
File file = new File("example.txt");
// 检查文件是否存在
if (!file.exists()) {
try {
// 创建一个新文件
file.createNewFile();
System.out.println("File created: " + file.getName());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
} else {
System.out.println("File already exists.");
}
// 获取文件属性
System.out.println("File name: " + file.getName());
System.out.println("File path: " + file.getPath());
System.out.println("File absolute path: " + file.getAbsolutePath());
System.out.println("File size: " + file.length() + " bytes");
// 删除文件
if (file.delete()) {
System.out.println("File deleted: " + file.getName());
} else {
System.out.println("Failed to delete the file.");
}
}
}
6. 异常处理
Java IO 操作中经常会遇到各种异常，如文件不存在、读写权限不足等。Java 通过异常处理机制来捕获和处理这些异常。常见的 IO 异常有 IOException 和 FileNotFoundException。
示例代码：
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
public class ExceptionHandlingExample {
public static void main(String[] args) {
// 写入数据到文件
try (FileWriter fw = new FileWriter("output.txt")) {
fw.write("Hello, World!");
fw.flush();
} catch (IOException e) {
System.err.println("An error occurred while writing to the file:");
e.printStackTrace();
}
// 从文件中读取数据
try (FileReader fr = new FileReader("output.txt")) {
int ch;
while ((ch = fr.read()) != -1) {
System.out.print((char) ch);
}
} catch (IOException e) {
System.err.println("An error occurred while reading from the file:");
e.printStackTrace();
}
}
}
原文地址：https://blog.csdn.net/qq_40921573/article/details/142833978
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