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内容概要:这篇文章详细介绍了 Java 输入输出流的基础概念及其各类流的具体应用。覆盖的内容主要包括:1)输入输出流的介绍及分类,如输入流和输出流、字节流和字符流;2)File类的使用;3)具体介绍了字节流、字符流、缓冲流、转换流的应用;4)阐述对象序列化及反序列化的实现方式;5)讨论了管道流的特点;6)讲解数据流的基本用法,特别是DataInputStream和DataOutputStream的使用案例;7)说明RandomAccessFile类的使用技巧,并给出了具体的读写示例;8)简述Java中标准输入输出流(如System类的输入输出流)的操作方法及其重定向的技术;11)讨论过滤输入流和过滤输出流的作用和使用示例,最后给出了一系列文件读写的实际代码范例,并讨论了处理IO异常的方法。适用于希望通过示例深入理解Java IO编程特性的软件开发者。 适合人群:具备基本编程经验并对Java有一定的了解的研发人员和程序员,尤其是关注IO流的初学者。 使用场景及目标:适用于开发中有需要处理数据存储、网络数据收发等问题的人群,在项目实战中解决文件读写和数据交互问题。 其他补充说明:该教程不仅包含了理论概念,还辅之大量示例帮助理解和掌握知识点,并提供了丰富的实践指南,以便迅速运用。
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Java 输入输出流(IO)教程
1 JavaIO 简介
1.1 JavaIO 流的概念
Java 输入输出流(IO)是 Java 中用于处理数据输入和输出的核心机制。在
Java 中,流是一种数据传输的方式,它将数据视为连续的字节序列。Java IO 流
主要由 java.io 包中的类构成,这些类提供了读取和写入数据的方法。流可以分
为输入流和输出流,输入流用于从数据源读取数据,而输出流用于向目的地写
入数据。
流的概念基于现实世界中的数据传输模型,例如,从文件读取数据可以类
比为从水管中流出的水,而向文件写入数据则可以类比为将水倒入水槽。Java
IO 流的设计遵循了这一模型,使得数据的读写操作更加直观和易于理解。
1.2 JavaIO 流的分类
Java IO 流可以按照不同的标准进行分类,主要的分类方式包括:
1.2.1 按照数据传输方向分类
输入流(Input Streams):用于从数据源读取数据。例如,
FileInputStream 用于从文件读取字节,BufferedReader 用于从文本输入流
中读取字符。
输出流(Output Streams):用于向目的地写入数据。例如,
FileOutputStream 用于向文件写入字节,BufferedWriter 用于向文本输出
流写入字符。
1.2.2 按照处理数据类型分类
字节流(Byte Streams):处理原始字节数据,适用于所有类型的
数据。例如,InputStream 和 OutputStream。
字符流(Character Streams):处理字符数据,适用于文本数据。
例如,Reader 和 Writer。
1.2.3 按照流的功能分类
节点流(Node Streams):直接与数据源或目的地相连的流。例如,
FileInputStream 和 FileOutputStream。
处理流(Processing Streams):不直接与数据源或目的地相连,而
是连接在其他流之上,提供额外的功能,如缓冲、转换或过滤数据。例
2
如,BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream。
1.2.4 示例:使用 FileInputStream 读取文件
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
public class FileInputStreamExample {
public static void main(String[] args) {
try {
//
创建
FileInputStream
对象,指定要读取的文件
FileInputStream fis = new FileInputStream("example.txt");
//
读取文件中的数据
int data;
while ((data = fis.read()) != -1) {
System.out.print((char) data);
}
//
关闭流
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
1.2.5 示例解释
在上述代码中,我们首先导入了 java.io.FileInputStream 和
java.io.IOException。然后,我们创建了一个 FileInputStream 对象,用于读取名
为 example.txt 的文件。通过 read()方法,我们逐字节读取文件内容,直到读取
到文件末尾,read()方法返回-1。最后,我们通过 close()方法关闭流,释放系统
资源。
1.2.6 示例:使用 FileOutputStream 写入文件
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class FileOutputStreamExample {
public static void main(String[] args) {
try {
//
创建
FileOutputStream
对象,指定要写入的文件
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt");
3
//
写入数据到文件
String text = "Hello, Java IO!";
fos.write(text.getBytes());
//
关闭流
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
1.2.7 示例解释
在这个例子中,我们使用 FileOutputStream 对象来向 output.txt 文件写入数
据。我们首先将要写入的字符串"Hello, Java IO!"转换为字节数组,然后使用
write()方法将这些字节写入文件。最后,我们调用 close()方法来关闭流,确保
所有数据都被正确写入文件。
通过这些分类和示例,我们可以看到 Java IO 流的灵活性和强大功能,它为
Java 开发者提供了丰富的工具来处理各种数据输入输出需求。
2 文件和字节流
2.1 File 类的使用
在 Java 中,java.io.File 类用于封装文件和目录路径名。它提供了许多方法
来处理文件和目录,如创建、删除、重命名文件或目录,以及获取文件属性等。
2.1.1 示例代码
import java.io.File;
public class FileDemo {
public static void main(String[] args) {
//
创建
File
对象,表示当前目录下的一个文件
File file = new File("example.txt");
//
检查文件是否存在
if (file.exists()) {
System.out.println("
文件存在
");
} else {
System.out.println("
文件不存在
");
4
}
//
获取文件的绝对路径
System.out.println("文件的绝对路径: " + file.getAbsolutePath());
//
尝试创建文件
try {
if (file.createNewFile()) {
System.out.println("文件创建成功");
} else {
System.out.println("文件已存在");
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
//
删除文件
if (file.delete()) {
System.out.println("文件删除成功");
} else {
System.out.println("文件删除失败");
}
}
}
2.1.2 代码解释
new File("example.txt") 创建一个 File 对象,表示当前目录下的
example.txt 文件。
exists() 方法检查文件是否存在。
getAbsolutePath() 方法返回文件的绝对路径。
createNewFile() 方法尝试创建一个新文件,如果文件已存在则返
回 false。
delete() 方法删除文件,如果文件不存在或删除失败则返回 false。
2.2 字节输入流(InputStream)
java.io.InputStream 是所有字节输入流的基类,用于从数据源读取字节。
InputStream 是一个抽象类,不能直接实例化,但可以使用其子类,如
FileInputStream。
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2.2.1 示例代码
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStream;
public class InputStreamDemo {
public static void main(String[] args) {
try {
//
创建
InputStream
对象,用于读取文件
InputStream in = new FileInputStream("example.txt");
//
读取文件中的字节
int data = in.read();
while (data != -1) {
System.out.print((char) data);
data = in.read();
}
//
关闭流
in.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
2.2.2 代码解释
new FileInputStream("example.txt") 创建一个 FileInputStream 对象,
用于读取 example.txt 文件。
read() 方法读取一个字节,如果到达文件末尾则返回-1。
close() 方法关闭流,释放系统资源。
2.3 字节输出流(OutputStream)
java.io.OutputStream 是所有字节输出流的基类,用于向目的地写入字节。
与 InputStream 类似,OutputStream 也是一个抽象类,需要使用其子类,如
FileOutputStream。
2.3.1 示例代码
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.OutputStream;
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