Java中的IO操作函数和类
Java中的IO（输入输出）操作函数和类是用于数据读取和写入的重要工具。Java IO有着广泛的应用，可以用于文件读写、网络通信、数据库访问等多种场合。本文将介绍Java中常用的IO类和函数，以及它们的用法和特点。
1. I/O流
在Java中，I/O流是一个常用的概念，流是数据在程序中传输的一种方式，可以理解为将数据分段传输。Java中的I/O流包括两种类型：字节流和字符流。字节流传输的是二进制数据，而字符流传输的是Unicode编码的字符序列。其中，字节流和字符流都是基于输入流和输出流构建的，输入流用于读取数据，输出流用于写入数据。
2. File类
Java中的File类提供了对文件系统的访问，它可以用于创建、删除、查找文件等操作。下面是一些常见的File类的方法：
- File(String path): 创建一个File对象，指定文件路径。
- exists(): 判断文件是否存在。
- isDirectory(): 判断是否为目录。
- isFile(): 判断是否为文件。
- getParent(): 获取父目录路径。
- list(): 获取该目录下的子文件名数组。
3. 文件读写操作
在Java中，可以使用FileInputStream和FileOutputStream类进行文件读写操作。
- FileInputStream：用于打开一个文件来进行读取操作。
- FileOutputStream：用于打开一个文件来进行写入操作。
- read()：从输入流中读取一个字节数据。
- write()：写入一个字节数据到输出流中。
例如，下面的代码可以读取一个文本文件的所有内容：
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
public class ReadFileDemo {
public static void main(String[] args) {
try {
File file = new File("file.txt");
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
int content;
while ((content = fis.read()) != -1) {
System.out.print((char) content);
}
fis.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
4. BufferedReader和BufferedWriter
如果需要读取文本文件，可以使用BufferedReader类来提高读取效率，该类继承自Reader类。BufferedReader类的readLine()方法可以读取一行文本内容。
例如，下面的代码可以读取一个文本文件的所有内容：
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
public class ReadFileDemo {
public static void main(String[] args) {
try {
FileReader fr = new FileReader("file.txt");
BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
br.close();
fr.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
如果需要写入文本文件，也可以使用BufferedWriter类来提高写入效率，该类继承自Writer类。
例如， 下面是将String写入文件的示例代码：
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
public class WriteFileDemo {
public static void main(String[] args) {
try {
FileWriter fw = new FileWriter("file.txt");
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
String content = "hello world";
bw.write(content);
bw.close();
fw.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
5. ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream
Java中的ByteArrayInputStream和ByteArrayOutputStream类可以在内存中操作字节流，也就是说，不需要访问文件系统就可以进行数据的读写操作。
ByteArrayInputStream类可以将一个字节数组包装为一个输入流对象，从而可以对其进行数据读取操作。
例如，下面的代码演示了如何使用ByteArrayInputStream类读取一个字节数组中的数据：
import java.io.ByteArrayInputStream;
public class ByteArrayInputStreamDemo {
public static void main(String[] args) {
byte[] buffer = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};
ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(buffer);
int content;
while ((content = bis.read()) != -1) {
System.out.print((char) content);
}
bis.close();
}
}
ByteArrayOutputStream类可以将一个字节数组包装为一个输出流对象，从而可以对其进行数据写入操作。
例如，下面的代码演示如何使用ByteArrayOutputStream类写入一些数据到一个字节数组中：
import java.io.ByteArrayOutputStream;
public class ByteArrayOutputStreamDemo {
public static void main(String[] args) {
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
String content = "hello world";
byte[] buffer = content.getBytes();
try {
bos.write(buffer);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// toByteArray() 将流中的所有内容转换为字节数组
byte[] result = bos.toByteArray();
System.out.println(new String(result));
bos.close();
}
}
6. ObjectInputStream和ObjectOutputStream
ObjectInputStream和ObjectOutputStream类可以用于序列化和反序列化Java对象。序列化是指将对象转化为字节流，而反序列化则是将字节流转化为Java对象。
例如，下面的代码是将一个Java对象进行序列化并写入到文件中：
import java.io.*;
public class ObjectOutputStreamDemo {
public static void main(String[] args) {
try {
Student student = new Student("tom", 18, "male");
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("file.txt");
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos);
oos.writeObject(student);
oos.close();
fos.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class Student implements Serializable {
private String name;
private Integer age;
private String gender;
public Student(String name, Integer age, String gender) {
this.name = name;
this.age = age;
this.gender = gender;
}
// 省略 getter 和 setter 方法
}
如果需要将文件中的字节流反序列化成Java对象，可以使用ObjectInputStream类。
例如，下面的代码是从文件中读取一个Java对象并反序列化：
import java.io.*;
public class ObjectOutputStreamDemo {
public static void main(String[] args) {
try {
FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt");
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(fis);
Student student = (Student) ois.readObject();
System.out.println(student.getName());
ois.close();
fis.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
7. NIO（New Input/Output）
NIO是Java1.4版本引入的新IO库，它提供了一种新的IO模型，可以提高IO效率。NIO采用通道（Channel）和缓冲区（Buffer）的模式来进行数据的传输。通道是传输数据的路径，而缓冲区是数据传输时的容器。
下面是NIO中一些常用的类：
- FileChannel：用于读取、写入、映射和操作文件的通道。
- SocketChannel：用于读取和写入网络Socket数据的通道。
- ByteBuffer：用于从通道中读取或写入字节的缓冲区。
例如，下面的代码演示了如何使用FileChannel读取文件内容：
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
public class FileChannelDemo {
public static void main(String[] args) {
try {
RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("file.txt", "rw");
FileChannel channel = file.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
int bytesRead = channel.read(buffer);
while (bytesRead != -1) {
buffer.flip();
while (buffer.hasRemaining()) {
System.out.print((char) buffer.get());
}
buffer.clear();
bytesRead = channel.read(buffer);
}
file.close();
channel.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
以上就是Java IO操作函数和类的一些介绍，这些类和函数可以帮助