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Java IO

一，什么是Java io 流

1.介绍

Java I/O（Input/Output）流是Java中处理输入和输出的机制。它提供了一种统一的方式来读取和写入各种类型的数据，包括字节、字符、对象等。I/O流是Java程序与外部世界进行交互的关键组件之一。

Java I/O流分为两类：字节流（Byte Streams）和字符流（Character Streams）。

1. 字节流（Byte Streams）：

   • InputStream：字节输入流的抽象基类，用于读取字节数据。
   • OutputStream：字节输出流的抽象基类，用于写入字节数据。
   • FileInputStream：从文件中读取字节的输入流。
   • FileOutputStream：向文件中写入字节的输出流。
   • BufferedInputStream / BufferedOutputStream：提供缓冲功能的字节输入流和输出流。
   • DataInputStream / DataOutputStream：允许以Java基本类型进行读写的字节输入流和输出流。

2. 字符流（Character Streams）：

   • Reader：字符输入流的抽象基类，用于读取字符数据。
   • Writer：字符输出流的抽象基类，用于写入字符数据。
   • FileReader：从文件中读取字符的输入流。
   • FileWriter：向文件中写入字符的输出流。
   • BufferedReader / BufferedWriter：提供缓冲功能的字符输入流和输出流。
   • InputStreamReader / OutputStreamWriter：将字节流转换为字符流的桥梁。
   • PrintWriter：提供格式化的输出功能的字符输出流。

此外，Java还提供了一系列其他类型的流，如对象流（ObjectStreams）、管道流（PipeStreams）等，用于处理特定的数据类型或应用场景。

通过使用Java I/O流，我们可以从文件、网络、系统控制台等来源读取数据，并将数据写入文件、网络、标准输出等目标。这使得Java程序能够与外部环境进行数据交换和持久化操作。

2.使用原因

Java I/O流的使用具有以下几个重要原因：

1. 数据传输：I/O流提供了一种方便的方式来处理数据的输入和输出。通过使用I/O流，我们可以从文件、网络、键盘等输入源读取数据，并将数据写入文件、网络、标准输出等输出目标。这使得我们能够与外部环境进行数据交互和传输。

2. 数据持久化：使用I/O流可以将数据持久化到硬盘或其他存储介质中。通过将数据写入文件，我们可以在程序关闭后仍然保留数据，以便下次使用时进行读取。

3. 数据处理：I/O流提供了一种逐个字节或逐个字符处理数据的方式。这使得我们可以方便地对数据进行处理、解析和转换。例如，可以使用字节流或字符流读取文本文件并逐行处理其中的内容。

4. 网络通信：Java的I/O流还支持网络通信。通过使用套接字（Socket）类，我们可以创建客户端和服务器之间的网络连接，并通过流读取和写入数据进行通信。

5. 缓冲功能：I/O流提供了缓冲区的支持，可以提高读写的效率。通过使用缓冲流（如BufferedReader和BufferedWriter），我们可以减少实际访问I/O设备的次数，从而提高性能。

6. 多种数据类型支持：Java I/O流提供了不同类型的流来处理不同类型的数据。除了基本的字节流和字符流，还有对象流（ObjectStreams）用于序列化和反序列化对象，以及其他特定类型的流用于处理二进制数据等。

总之，Java I/O流是处理输入和输出的一种重要机制，它提供了一种统一和灵活的方式来读取和写入不同类型的数据。通过使用I/O流，我们可以实现数据传输、持久化、处理和网络通信，使得Java程序能够与外部环境进行数据交互和操作。

二，示例代码

下面是关于Java IO流中的InputStream，OutputStream，FileInputStream，FileOutputStream的示例代码：

1. 使用InputStream和OutputStream读取和写入字节数据：

import java.io.*;public class ByteStreamExample {public static void main(String[] args) {try {InputStream inputStream = new FileInputStream("input.txt");OutputStream outputStream = new FileOutputStream("output.txt");int byteData;while ((byteData = inputStream.read()) != -1) {outputStream.write(byteData);}inputStream.close();outputStream.close();System.out.println("File copied successfully.");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

2. 使用FileInputStream和FileOutputStream读取和写入文件：

import java.io.*;public class FileReadWriteExample {public static void main(String[] args) {try {FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("input.txt");FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("output.txt");byte[] buffer = new byte[1024];int bytesRead;while ((bytesRead = fileInputStream.read(buffer)) != -1) {fileOutputStream.write(buffer, 0, bytesRead);}fileInputStream.close();fileOutputStream.close();System.out.println("File copied successfully.");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

下面是使用Java IO流中的字符流FileReader，FileWriter，BufferedReader/BufferedWriter，InputStreamReader/OutputStreamWriter的示例代码：

1. 使用FileReader和FileWriter读取和写入文本文件：

import java.io.*;public class CharacterStreamExample {public static void main(String[] args) {try {FileReader fileReader = new FileReader("input.txt");FileWriter fileWriter = new FileWriter("output.txt");int charData;while ((charData = fileReader.read()) != -1) {fileWriter.write(charData);}fileReader.close();fileWriter.close();System.out.println("File copied successfully.");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

2. 使用BufferedReader和BufferedWriter读取和写入文本文件：

import java.io.*;public class BufferedCharacterStreamExample {public static void main(String[] args) {try {BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"));BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"));String line;while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {bufferedWriter.write(line);bufferedWriter.newLine();}bufferedReader.close();bufferedWriter.close();System.out.println("File copied successfully.");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

3. 使用InputStreamReader和OutputStreamWriter进行字节流到字符流的转换：

import java.io.*;public class ByteToCharacterStreamExample {public static void main(String[] args) {try {FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("input.txt");FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("output.txt");InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(fileInputStream);OutputStreamWriter outputStreamWriter = new OutputStreamWriter(fileOutputStream);int charData;while ((charData = inputStreamReader.read()) != -1) {outputStreamWriter.write(charData);}inputStreamReader.close();outputStreamWriter.close();System.out.println("File copied successfully.");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

请注意，在实际应用中，需要确保及时关闭流和正确处理异常。以上代码仅作为示例，实际使用时需要根据实际需求进行适当的优化和异常处理。