Java函数：如何使用IO及NIO进行文件和网络输入输出操作？

Java提供了强大的IO(Input/Output)及NIO(New Input/Output)框架，方便进行文件和网络输入输出操作。在本文章中，将讨论如何利用Java的IO及NIO框架实现文件和网络输入输出操作。

IO框架

1. 文件输入输出

在Java中，FileInputStream和FileOutputStream类分别表示文件的输入流和输出流。以下是读取文件的示例：

try {
    FileInputStream input = new FileInputStream("filename.txt");
    int data = input.read();
    while (data != -1) {
        // 处理读取的数据
        data = input.read();
    }
    input.close();
} catch (IOException ex) {
    ex.printStackTrace();
}

以下是写入文件的示例：

try {
    FileOutputStream output = new FileOutputStream("filename.txt");
    String data = "Hello, World!";
    output.write(data.getBytes());
    output.close();
} catch (IOException ex) {
    ex.printStackTrace();
}

2. 网络输入输出

在Java中，Socket类表示一个网络套接字，可以通过它进行网络通信。以下是从网络读取数据的示例：

try {
    Socket socket = new Socket("localhost", 8000);
    InputStream input = socket.getInputStream();
    int data = input.read();
    while (data != -1) {
        // 处理读取的数据
        data = input.read();
    }
    input.close();
    socket.close();
} catch (IOException ex) {
    ex.printStackTrace();
}

以下是向网络写入数据的示例：

try {
    Socket socket = new Socket("localhost", 8000);
    OutputStream output = socket.getOutputStream();
    String data = "Hello, World!";
    output.write(data.getBytes());
    output.flush();
    output.close();
    socket.close();
} catch (IOException ex) {
    ex.printStackTrace();
}

NIO框架

NIO框架是Java 1.4引入的新IO API，通过它可以更高效地进行文件和网络输入输出操作。

1. 文件输入输出

在NIO中，使用FileChannel类进行文件输入输出操作。以下是从文件读取数据的示例：

try {
    RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("filename.txt", "r");
    FileChannel channel = file.getChannel();
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
    int bytesRead = channel.read(buffer);
    while (bytesRead != -1) {
        buffer.flip();
        while (buffer.hasRemaining()) {
            // 处理读取的数据
            System.out.print((char) buffer.get());
        }
        buffer.clear();
        bytesRead = channel.read(buffer);
    }
    file.close();
} catch (IOException ex) {
    ex.printStackTrace();
}

以下是向文件写入数据的示例：

try {
    RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("filename.txt", "rw");
    FileChannel channel = file.getChannel();
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
    String data = "Hello, World!";
    buffer.put(data.getBytes());
    buffer.flip();
    channel.write(buffer);
    file.close();
} catch (IOException ex) {
    ex.printStackTrace();
}

2. 网络输入输出

在NIO中，使用SocketChannel和ServerSocketChannel类进行网络输入输出操作。以下是从网络读取数据的示例：

try {
    SocketChannel channel = SocketChannel.open();
    channel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8000));
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
    int bytesRead = channel.read(buffer);
    while (bytesRead != -1) {
        buffer.flip();
        while (buffer.hasRemaining()) {
            // 处理读取的数据
            System.out.print((char) buffer.get());
        }
        buffer.clear();
        bytesRead = channel.read(buffer);
    }
    channel.close();
} catch (IOException ex) {
    ex.printStackTrace();
}

以下是向网络写入数据的示例：

try {
    SocketChannel channel = SocketChannel.open();
    channel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8000));
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
    String data = "Hello, World!";
    buffer.put(data.getBytes());
    buffer.flip();
    channel.write(buffer);
    channel.close();
} catch (IOException ex) {
    ex.printStackTrace();
}

总结

Java的IO及NIO框架提供了强大的文件和网络输入输出操作能力。使用IO框架可以快速地进行文件和网络操作，使用NIO框架可以更高效地进行输入输出操作。了解并掌握这些框架，可以大大提高Java程序的输入输出操作能力。