Java输入与输出(I/O)是Java编程语言中不可或缺的一部分,它允许程序与外部资源进行数据交换,如文件系统、网络、硬件设备等。在Java中,I/O操作被封装在许多类和接口中,形成了丰富的API。以下将详细介绍几个重要的类和概念。
1. **File类**:
File类是Java中的核心类,位于java.io包下,用于表示文件和目录。它可以用来创建、删除、重命名文件或目录,以及获取文件的基本属性,如大小、修改时间等。File类并不直接处理文件内容,而是作为文件路径名的容器,为其他I/O类提供起点。
2. **RandomAccessFile类**:
RandomAccessFile类允许程序以随机访问的方式读写文件。不同于InputStream和OutputStream只能顺序读写,RandomAccessFile可以在文件的任意位置读写数据,尤其适合处理大文件和需要频繁定位的场景。它支持字节模式和字符模式,可以进行读写操作。
3. **Scanner类**:
Scanner类是Java 5引入的,主要用于从各种数据源(如键盘、文件、网络连接等)读取基本类型的数据和字符串。它提供了一系列的next()方法来获取不同类型的数据,如整数、浮点数、字符、字符串等。Scanner还支持分隔符的概念,可以根据指定的分隔符进行数据的分割。
4. **字节流(InputStream和OutputStream)**:
字节流是Java I/O的基础,分为输入流(InputStream)和输出流(OutputStream)。InputStream处理数据的输入,OutputStream处理数据的输出。它们都定义了读写数据的基本方法,如read()和write()。常用的子类有FileInputStream和FileOutputStream,分别用于读写文件,以及System.in和System.out,分别代表标准输入和标准输出。
- **InputStream**:例如,DataInputStream可以读取基本数据类型,ObjectInputStream可以读取序列化对象。
- **OutputStream**:例如,DataOutputStream用于写入基本数据类型,ObjectOutputStream用于写入序列化对象。
除了这些,Java I/O还包括字符流(Reader和Writer),它们处理字符数据,适配于文本处理。缓冲流(BufferedInputStream/BufferedOutputStream, BufferedReader/BufferedWriter)用于提高性能,通过内存缓冲减少对磁盘或网络的访问次数。转换流(InputStreamReader/OutputStreamWriter)用于在字节流和字符流之间转换。
另外,Java NIO(New IO)是Java 1.4引入的,提供了非阻塞I/O、通道(Channel)、选择器(Selector)等高级特性,适用于高性能服务器端编程。NIO的Buffer类和Channel类提供了更高效的数据传输方式。
Java的输入输出体系结构非常丰富,涵盖了多种场景和需求。通过灵活运用这些类和接口,开发者可以实现高效、可靠的I/O操作。在实际开发中,根据具体需求选择合适的I/O工具,能极大地提升程序的效率和可维护性。