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Java IO流详解:种类、使用场景与示例

gowuye 2024-04-04 11:54 8 浏览 0 评论

Java IO(输入/输出)流是Java用于处理数据读取和写入的关键组件。本文将详细介绍Java IO流的种类、使用场景以及相关的Java代码示例。

1. 字节流(InputStream / OutputStream)

字节流在Java中主要用于处理二进制数据。它们可以用于读写任何类型的数据,如图像,音频,视频等。

  • InputStream:所有字节输入流的超类,定义了基本的读取字节的方法。常用子类有 FileInputStream,用于从文件中读取数据。
  • OutputStream:所有字节输出流的超类,定义了基本的写入字节的方法。常用子类有 FileOutputStream,用于向文件中写入数据。

以下是使用FileInputStream和FileOutputStream的Java代码示例:

try {
    FileInputStream in = new FileInputStream("input.txt");
    FileOutputStream out = new FileOutputStream("output.txt");
    int c;

    while ((c = in.read()) != -1) {
        out.write(c);
    }

    in.close();
    out.close();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

2. 字符流(Reader / Writer)

字符流主要用于处理文本数据,它们按字符而非字节进行操作,因此更适合处理文本数据。

  • Reader:所有字符输入流的超类,定义了基本的读取字符的方法。常用子类有 FileReader,用于从文件中读取数据。
  • Writer:所有字符输出流的超类,定义了基本的写入字符的方法。常用子类有 FileWriter,用于向文件中写入数据。

以下是使用FileReader和FileWriter的Java代码示例:

try {
    FileReader in = new FileReader("input.txt");
    FileWriter out = new FileWriter("output.txt");
    int c;

    while ((c = in.read()) != -1) {
        out.write(c);
    }

    in.close();
    out.close();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

3. 缓冲流(BufferedInputStream/BufferedOutputStream/BufferedReader/BufferedWriter)

缓冲流在读写操作中添加了缓冲区,可以提高IO操作的效率。缓冲区在读取时一次性读取多个字节到内存,或在写入时先将多个字节写入缓冲区,然后一次性写入文件。

  • BufferedInputStream/BufferedOutputStream:字节缓冲流,可以提高字节流的读写效率。
  • BufferedReader/BufferedWriter:字符缓冲流,可以提高字符流的读写效率,同时BufferedReader提供了按行读取文本的方法,方便文本处理。

以下是使用BufferedReader和BufferedWriter的Java代码示例:

try {
    BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"));
    BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"));
    String line;

    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        writer.write(line);
        writer.newLine();
    }

    reader.close();
    writer.close();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

4. 数据流(DataInputStream / DataOutputStream)

数据流用于读写Java基本数据类型的数据(如int, float, long等)以及String类型的数据。这些流可以将基本数据类型转换为字节,并以合适的方式存储,以便可以正确地读取。

  • DataInputStream:允许应用程序以机器无关的方式从底层输入流中读取基本Java数据类型的输入流。常用方法有readInt()、readFloat()、readUTF()等。
  • DataOutputStream:允许应用程序以机器无关的方式将基本Java数据类型写入到底层输出流中。常用方法有writeInt()、writeFloat()、writeUTF()等。

以下是使用DataInputStream和DataOutputStream的Java代码示例:

try {
    DataOutputStream out = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"));
    out.writeInt(123);
    out.writeDouble(123.456);
    out.close();

    DataInputStream in = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"));
    System.out.println(in.readInt());
    System.out.println(in.readDouble());
    in.close();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

5. 对象流(ObjectInputStream/ObjectOutputStream)

对象流是一种高级流,用于读取或写入对象。这些对象可以是任何实现了 Serializable 接口的对象。

  • ObjectInputStream:用于从源中读取对象。
  • ObjectOutputStream:用于将对象写入目标。

以下是使用ObjectInputStream和ObjectOutputStream的Java代码示例:

try {
    // 创建一个包含对象的文件
    ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.txt"));
    out.writeObject(new Date());  // 写入当前日期
    out.close();

    // 读取对象
    ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.txt"));
    Date date = (Date) in.readObject();  // 读取并强制转型
    in.close();

    System.out.println("Recovered object: " + date);
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

注意:序列化时,只对对象的非静态数据成员进行序列化操作,静态数据成员属于类级别的,所以不需要序列化。

6. 打印流(PrintStream / PrintWriter)

打印流是另一种特殊的流,主要用于创建格式化的输出,而不是原始的字节。这种类型的流非常适合打印输出,或者写入文本文件。

  • PrintStream:为其他输出流添加了功能,使它们能够方便地打印各种数据值表示形式。
  • PrintWriter:打印各种格式的表示形式,包括文本、字符数组、数字、日期、时间等。

以下是使用PrintWriter的Java代码示例:

try {
    PrintWriter writer = new PrintWriter("output.txt");
    writer.println("Hello, world!");
    writer.printf("Today is %tD", new Date());
    writer.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}

在这篇文章中,我们详细地介绍了Java IO流的各种类型,及其使用场景和代码示例。理解并熟练掌握这些IO流,将对你进行文件操作、网络通信等方面的开发工作带来极大的便利。

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