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https://www.toutiao.com/article/7232505586427052544/?log_from=9113ff10be427_1683993923607 在本章中，我们将介绍Java中输入输出流和文件操作的相关知识。输入输出流是Java程序与外部环境进行数据交互的重要方式，而文件操作则是在计算机上读取和写入文件的常见操作。了解输入输出流和文件操作对于开发Java应用程序和处理文件数据非常重要。 9.1 Java的字节流和字符流在Java中，字节流和字符流是处理输入输出的两种主要流类型。字节流用于以字节为单位进行数据传输，而字符流则以字符为单位进行数据传输。字节流适用于处理二进制数据和非文本文件，而字符流则适用于处理文本数据和字符集编码。 Java提供了以下基本的字节流和字符流类： - 字节流：InputStream和OutputStream
- 字符流：Reader和Writer
9.1.1 字节流（InputStream和OutputStream）字节流是以字节为单位进行数据读取和写入的流类型。InputStream用于读取字节数据，而OutputStream用于写入字节数据。 示例代码： // 使用InputStream读取文件
try (InputStream input = new FileInputStream("file.txt")) {
int data;
while ((data = input.read()) != -1) {
// 处理读取的字节数据
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 使用OutputStream写入文件
try (OutputStream output = new FileOutputStream("file.txt")) {
byte[] data = "Hello, World!".getBytes();
output.write(data);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
9.1.2 字符流（Reader和Writer）字符流是以字符为单位进行数据读取和写入的流类型。Reader用于读取字符数据，而Writer用于写入字符数据。 示例代码： // 使用Reader读取文件
try (Reader reader = new FileReader("file.txt")) {
int data;
while ((data = reader.read()) != -1) {
// 处理读取的字符数据
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 使用Writer写入文件
try (Writer writer = new FileWriter("file.txt")) {
String data = "Hello, World!";
writer.write(data);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
9.1.3 缓冲流（BufferedInputStream，BufferedOutputStream，BufferedReader，BufferedWriter）为了提高读写性能，Java提供了缓冲流，它们是字节流和字符流的装饰器（Wrapper），可以在字节流和字符流的基础上添加缓冲功能。 示例代码： // 使用BufferedInputStream读取文件
try (InputStream input = new BufferedInputStream(new FileInputStream("file.txt"))) {
int data;
while ((data = input.read()) != -1) {
// 处理读取的字节数据
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 使用BufferedOutputStream写入文件
try (OutputStream output = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("file.txt")))
{
String data = "Hello, World!";
byte[] bytes = data.getBytes();
try {
output.write(bytes);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
// 使用BufferedReader读取文件
try (Reader reader = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"))) {
int data;
while ((data = reader.read()) != -1) {
// 处理读取的字符数据
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 使用BufferedWriter写入文件
try (Writer writer = new BufferedWriter(new FileWriter("file.txt"))) {
String data = "Hello, World!";
try {
writer.write(data);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
缓冲流可以提高读写效率，它们会在内部维护一个缓冲区，减少实际读写文件的次数。 9.2 Java的转换流和打印流除了基本的字节流和字符流之外，Java还提供了转换流和打印流，它们是对字节流和字符流的功能增强。 9.2.1 转换流（InputStreamReader，OutputStreamWriter）转换流可以在字节流和字符流之间进行转换。InputStreamReader将字节流转换为字符流，而OutputStreamWriter将字符流转换为字节流。转换流通常用于处理不同字符集编码的数据。 示例代码： // 使用InputStreamReader读取字节流并转换为字符流
try (InputStream input = new FileInputStream("file.txt");
Reader reader = new InputStreamReader(input, StandardCharsets.UTF_8)) {
int data;
while ((data = reader.read()) != -1) {
// 处理读取的字符数据
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 使用OutputStreamWriter将字符流转换为字节流并写入文件
try (OutputStream output = new FileOutputStream("file.txt");
Writer writer = new OutputStreamWriter(output, StandardCharsets.UTF_8)) {
String data = "Hello, World!";
try {
writer.write(data);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
9.2.2 打印流（PrintStream，PrintWriter）打印流提供了方便的输出功能，可以将数据直接打印到输出流或文件中。PrintStream和PrintWriter分别用于处理字节流和字符流的打印操作。 示例代码： // 使用PrintStream将数据打印到控制台
try (PrintStream printStream = new PrintStream(System.out)) {
printStream.println("Hello, World!");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 使用PrintWriter将数据打印到文件
try (PrintWriter printWriter = new PrintWriter("file.txt")) {
printWriter.println("Hello, World!");
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
打印流可以方便地输出各种数据类型，并自动处理换行等格式化操作。 9.3 Java的文件类和文件操作方法Java提供了File类来操作文件和目录。File类可以用于创建、删除、重命名文件或目录，以及查询文件和目录的属性。 9.3.1 创建文件和目录可以使用File类的相关方法创建新的文件或目录。 示例代码： // 创建新文件
File file = new File("file.txt");
try {
if (file.createNewFile()) {
System.out.println("文件创建成功");
} else {
System.out.println("文件已存在");
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 创建新目录
File dir = new File("mydir");
if (dir.mkdir()) {
System.out.println("目录创建成功");
} else {
System.out.println("目录已存在");
}
9.3.2 删除文件和目录可以使用File类的相关方法删除文件或目录。 示例代码： // 删除文件
File file = new File("file.txt");
if (file.delete()) {
System.out.println("文件删除成功");
} else {
System.out.println("文件不存在");
}
// 删除目录
File dir = new File("mydir");
if (dir.delete()) {
System.out.println("目录删除成功");
} else {
System.out.println("目录不存在");
}
9.3.3 重命名文件和目录可以使用File类的renameTo()方法对文件或目录进行重命名。 示例代码： // 重命名文件
File file = new File("oldfile.txt");
File newFile = new File("newfile.txt");
if (file.renameTo(newFile)) {
System.out.println("文件重命名成功");
} else {
System.out.println("文件重命名失败");
}
// 重命名目录
File dir = new File("olddir");
File newDir = new File("newdir");
if (dir.renameTo(newDir)) {
System.out.println("目录重命名成功");
} else {
System.out.println("目录重命名失败");
}
9.3.4 查询文件和目录属性可以使用File类的相关方法查询文件和目录的属性，如文件大小、最后修改时间等。 示例代码： // 查询文件属性
File file = new File("file.txt");
System.out.println("文件名：" + file.getName());
System.out.println("文件路径：" + file.getAbsolutePath());
System.out.println("文件大小：" + file.length() + "字节");
System.out.println("最后修改时间：" + new Date(file.lastModified()));
// 查询目录属性
File dir = new File("mydir");
System.out.println("目录名：" + dir.getName());
System.out.println("目录路径：" + dir.getAbsolutePath());
System.out.println("是否是目录：" + dir.isDirectory());
System.out.println("是否是文件：" + dir.isFile());
以上代码可以获取文件和目录的基本属性信息。 9.3.5 文件操作方法除了上述常见的文件操作外，File类还提供了其他一些常用的方法，如判断文件是否存在、列出目录下的文件等。 示例代码： // 判断文件是否存在
File file = new File("file.txt");
if (file.exists()) {
System.out.println("文件存在");
} else {
System.out.println("文件不存在");
}
// 列出目录下的文件
File dir = new File("mydir");
if (dir.isDirectory()) {
File[] files = dir.listFiles();
if (files != null) {
for (File f : files) {
System.out.println(f.getName());
}
}
}
这些方法可以帮助我们进行文件的判断、查询和操作，方便地进行文件系统的管理。 9.4 Java的序列化与反序列化Java提供了序列化（Serialization）和反序列化（Deserialization）的机制，可以将对象转换为字节流进行存储或传输，以及将字节流转换回对象。 序列化和反序列化主要通过ObjectOutputStream和ObjectInputStream来实现，它们可以将对象写入输出流或从输入流中读取对象。 示例代码： // 序列化对象
try (OutputStream output = new FileOutputStream("object.dat");
ObjectOutputStream objectOutput = new ObjectOutputStream(output)) {
MyClass object = new MyClass();
object.setName("John Doe");
object.setAge(25);
objectOutput.writeObject(object);
System.out.println("对象序列化成功");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
// 反序列化对象
try (InputStream input = new FileInputStream("object.dat");
ObjectInputStream objectInput = new ObjectInputStream(input)) {
MyClass object = (MyClass) objectInput.readObject();
System.out.println("对象反序列化成功");
System.out.println("姓名：" + object.getName());
System.out.println("年龄：" + object.getAge());
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
在上述示例中，我们定义了一个名为MyClass的类，该类实现了Serializable接口，表示该类可以被序列化。然后我们创建了一个对象并将其序列化到文件中，然后再从文件中反序列化出对象，并打印出对象的属性。 需要注意的是，被序列化的对象的类必须实现Serializable接口，否则会抛出NotSerializableException异常。 通过序列化与反序列化，我们可以方便地将对象保存到文件中或通过网络传输，并在需要的时候重新恢复为对象，这在很多应用场景中非常有用。 结语本章我们介绍了Java的输入输出流和文件操作。我们学习了字节流和字符流的基本概念和用法，以及如何使用缓冲流提高读写效率。我们还学习了转换流和打印流的使用，以及File类的文件和目录操作方法。最后，我们了解了序列化与反序列化的机制，可以将对象转换为字节流进行存储或传输。 输入输出流和文件操作是Java编程中常用的重要知识点，对于开发各种类型的应用程序都非常重要。掌握了这些知识，可以更好地处理数据的读取、写入和管理。在实际开发中，我们经常需要与文件进行交互，读取配置文件、保存用户数据等操作都需要用到输入输出流和文件操作。 在学习本章内容后，你应该对Java的输入输出流和文件操作有了较为全面的了解。你学习了不同类型的流及其特点，掌握了文件的创建、删除、重命名和属性查询等操作方法。此外，你还学习了如何序列化和反序列化对象，实现对象的持久化和传输。 输入输出流和文件操作在实际开发中非常常见，特别是在处理文件、网络通信等场景下。通过良好的文件管理和数据读写方式，可以提高程序的可靠性和性能。 希望本章的内容能够帮助你掌握Java的输入输出流和文件操作，为你的Java编程之路提供一定的指引。在接下来的学习中，你可以继续深入了解Java的多线程编程、网络编程、数据库编程等知识点，进一步扩展你的Java技能。
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