Java I/O流如何使用

Java I/O流是Java编程中用于处理输入和输出的核心机制。通过I/O流，程序可以从外部源（如文件、网络连接、内存等）读取数据，或将数据写入外部目标。Java的I/O流分为字节流和字符流两大类，分别用于处理字节数据和字符数据。

1. 字节流

字节流主要用于处理二进制数据，如图片、音频、视频等。Java提供了InputStream和OutputStream两个抽象类来表示字节流。

1.1 InputStream

InputStream是所有字节输入流的基类。常用的子类有FileInputStream、ByteArrayInputStream等。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class InputStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt")) {
            int data;
            while ((data = fis.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

1.2 OutputStream

OutputStream是所有字节输出流的基类。常用的子类有FileOutputStream、ByteArrayOutputStream等。

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class OutputStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt")) {
            String text = "Hello, World!";
            fos.write(text.getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2. 字符流

字符流主要用于处理文本数据。Java提供了Reader和Writer两个抽象类来表示字符流。

2.1 Reader

Reader是所有字符输入流的基类。常用的子类有FileReader、BufferedReader等。

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class ReaderExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileReader fr = new FileReader("input.txt")) {
            int data;
            while ((data = fr.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2.2 Writer

Writer是所有字符输出流的基类。常用的子类有FileWriter、BufferedWriter等。

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class WriterExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileWriter fw = new FileWriter("output.txt")) {
            String text = "Hello, World!";
            fw.write(text);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3. 缓冲流

为了提高I/O操作的效率，Java提供了缓冲流。缓冲流通过在内存中缓存数据，减少了对底层I/O设备的直接访问次数。

3.1 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class BufferedStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("input.txt"));
             BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("output.txt"))) {
            int data;
            while ((data = bis.read()) != -1) {
                bos.write(data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3.2 BufferedReader 和 BufferedWriter

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class BufferedRWExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"));
             BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                bw.write(line);
                bw.newLine();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4. 对象流

对象流用于序列化和反序列化对象。Java提供了ObjectInputStream和ObjectOutputStream两个类来处理对象流。

4.1 ObjectOutputStream

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;

public class ObjectOutputStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.dat"))) {
            MyClass obj = new MyClass("John", 30);
            oos.writeObject(obj);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class MyClass implements java.io.Serializable {
    private String name;
    private int age;

    public MyClass(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "MyClass{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}

4.2 ObjectInputStream

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;

public class ObjectInputStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.dat"))) {
            MyClass obj = (MyClass) ois.readObject();
            System.out.println(obj);
        } catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5. 总结

Java的I/O流提供了丰富的类和方法来处理各种类型的输入和输出操作。通过字节流和字符流，可以处理二进制数据和文本数据。缓冲流可以提高I/O操作的效率，而对象流则用于序列化和反序列化对象。掌握这些I/O流的使用方法，可以帮助开发者更高效地处理数据输入输出任务。