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文件 Java IO 操作：文件读取、写入与管理！

news 2025/11/8 10:16:45

开篇语

哈喽，各位小伙伴们，你们好呀，我是喵手。运营社区：C站/掘金/腾讯云/阿里云/华为云/51CTO；欢迎大家常来逛逛

今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点，并以文字的形式跟大家一起交流，互相学习，一个人虽可以走的更快，但一群人可以走的更远。

我是一名后端开发爱好者，工作日常接触到最多的就是Java语言啦，所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的，通过文章的形式进行输出，希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们，同时也能对自己的技术进行沉淀，加以复盘，查缺补漏。

小伙伴们在批阅的过程中，如果觉得文章不错，欢迎点赞、收藏、关注哦。三连即是对作者我写作道路上最好的鼓励与支持！

前言

在 Java 中，文件操作（File IO）是与外部存储设备进行交互的重要机制，常用于读取和写入文件。Java 提供了丰富的 IO 类库，可以帮助开发者以不同的方式进行文件操作。在这篇文章中，我们将详细讲解 Java 中的文件 IO 操作，包括文件的管理、字节流与字符流、缓冲流与转换流、以及对象的序列化与反序列化。

1. `File` 类的使用

File 类是 Java IO 中用来表示文件和目录的一个类。通过 File 类，您可以创建文件、删除文件、检查文件是否存在、列出目录内容等操作。注意，File 类本身并不提供文件内容的读取和写入功能，它仅用于文件和目录的基本操作。

1.1 创建 `File` 对象

import java.io.File;public class FileExample {public static void main(String[] args) {// 创建一个表示文件的 File 对象File file = new File("example.txt");// 检查文件是否存在if (!file.exists()) {try {// 创建一个新文件boolean created = file.createNewFile();if (created) {System.out.println("File created: " + file.getName());} else {System.out.println("File already exists.");}} catch (Exception e) {System.out.println("An error occurred.");e.printStackTrace();}}}
}

1.2 文件管理操作

检查文件是否存在：

file.exists();  // 如果文件存在，返回 true

删除文件：

file.delete();  // 删除文件，如果删除成功返回 true

获取文件路径：

System.out.println(file.getAbsolutePath());  // 获取文件的绝对路径

列出目录中的文件：

File dir = new File("/path/to/directory");
String[] files = dir.list();  // 获取目录中的所有文件
for (String file : files) {System.out.println(file);
}

2. 字节流 (InputStream, OutputStream)

字节流用于处理所有类型的输入输出，包括图片、音频、视频等二进制数据。字节流的基类分别是 InputStream 和 OutputStream，它们定义了从文件或其他数据源读取字节以及写入字节的方法。

2.1 FileInputStream 和 FileOutputStream

FileInputStream：用于读取文件中的字节。
FileOutputStream：用于将字节写入文件。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class ByteStreamExample {public static void main(String[] args) {try (FileInputStream fis = new FileInputStream("source.txt");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("destination.txt")) {int data;while ((data = fis.read()) != -1) {  // 读取字节直到文件结束fos.write(data);  // 写入字节到目标文件}System.out.println("File copied successfully!");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

2.2 字节流的性能

字节流适用于所有类型的文件，但读取和写入时，通常不会将数据按块进行缓冲，导致性能较低。因此，我们常常将字节流与缓冲流结合使用。

3. 字符流 (Reader, Writer)

字符流是用于处理字符数据（即文本文件）的输入输出流。与字节流不同，字符流可以自动处理字符编码问题，确保文本数据在不同平台之间的正确传输。字符流的基类是 Reader 和 Writer，它们分别定义了从文件中读取字符和写入字符的方法。

3.1 FileReader 和 FileWriter

FileReader：用于读取文件中的字符。
FileWriter：用于将字符写入文件。

import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;public class CharStreamExample {public static void main(String[] args) {try (FileReader fr = new FileReader("source.txt");FileWriter fw = new FileWriter("destination.txt")) {int data;while ((data = fr.read()) != -1) {  // 读取字符直到文件结束fw.write(data);  // 写入字符到目标文件}System.out.println("File copied successfully!");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

3.2 字符流的性能

字符流比字节流更适合处理文本文件，尤其是在不同的字符编码（如 UTF-8 和 UTF-16）之间进行转换时。字符流自动处理字符编码，使得字符数据的读取和写入更加方便。

4. 缓冲流和转换流

4.1 缓冲流 (BufferedStream)

缓冲流通过引入缓存区来提高输入输出的效率，避免了每次读取或写入时都进行物理操作。常用的缓冲流类包括：

BufferedReader：用于读取字符数据。
BufferedWriter：用于写入字符数据。
BufferedInputStream：用于读取字节数据。
BufferedOutputStream：用于写入字节数据。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;public class BufferedStreamExample {public static void main(String[] args) {try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("source.txt"))) {String line;while ((line = br.readLine()) != null) {System.out.println(line);  // 逐行读取文件内容}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

4.2 转换流 (InputStreamReader, OutputStreamWriter)

转换流用于在字节流和字符流之间进行转换。InputStreamReader 可以将字节流转换为字符流，而 OutputStreamWriter 则将字符流转换为字节流。

import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;public class ConversionStreamExample {public static void main(String[] args) {try (InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("source.txt"));OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("destination.txt"))) {int data;while ((data = isr.read()) != -1) {  // 读取字符osw.write(data);  // 写入字符}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

5. 对象序列化和反序列化

对象序列化是将对象转换为字节流，以便将其写入文件或通过网络传输。反序列化则是将字节流转换回对象。Java 提供了 Serializable 接口来支持对象的序列化。

5.1 序列化

序列化需要实现 Serializable 接口，标识对象可以被序列化。序列化通常通过 ObjectOutputStream 来完成。

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
import java.io.IOException;class Person implements Serializable {String name;int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}
}public class SerializationExample {public static void main(String[] args) {Person person = new Person("John", 30);try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.ser"))) {oos.writeObject(person);  // 序列化对象System.out.println("Object serialized successfully!");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

5.2 反序列化

反序列化通过 ObjectInputStream 将文件中的字节流转换回对象。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.IOException;public class DeserializationExample {public static void main(String[] args) {try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.ser"))) {Person person = (Person) ois.readObject();  // 反序列化对象System.out.println("Name: " + person.name + ", Age: " + person.age);} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}
}