【Java】I/O 操作详解

Java I/O（输入/输出）是Java编程语言中的一项重要功能，用于在应用程序和外部世界之间进行数据交互。Java I/O提供了一系列的类和方法，能够处理文件、网络和内存等多种数据源。本文将详细介绍Java I/O的基本概念及其常用操作，并提供代码示例。

1. Java I/O的基本结构

Java I/O主要分为两大类：字节流和字符流。

• 字节流：主要用于处理二进制数据，包含输入流和输出流。字节流的基类是InputStream和OutputStream。
• 字符流：主要用于处理字符数据（文本），在字符流的基础上可以方便地进行文件的读写，基类是Reader和Writer。

字节流适合处理所有类型的数据，包括图像、音频和视频等，而字符流则只用于文本数据的处理。

2. 字节流操作示例

以下示例演示了如何使用字节流读取和写入文件。

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class ByteStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        String inputFilePath = "input.txt";
        String outputFilePath = "output.txt";

        // 写入文件
        try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(outputFilePath)) {
            String data = "Hello, Java I/O!";
            fos.write(data.getBytes());
            System.out.println("数据已写入文件。");
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("写入文件时发生错误: " + e.getMessage());
        }

        // 读取文件
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream(inputFilePath)) {
            int content;
            System.out.println("文件内容:");
            while ((content = fis.read()) != -1) {
                System.out.print((char) content);
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("读取文件时发生错误: " + e.getMessage());
        }
    }
}

在上述代码中，我们首先通过FileOutputStream写入数据到output.txt文件中，然后通过FileInputStream读取input.txt文件的内容。

3. 字符流操作示例

字符流操作通常更方便，因为它们可以直接处理字符而不需要进行额外的字节转换。以下是一个使用字符流的示例：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class CharStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        String inputFilePath = "input.txt";
        String outputFilePath = "output.txt";

        // 写入文件
        try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(outputFilePath))) {
            writer.write("Hello, Java I/O with Character Stream!");
            System.out.println("数据已写入文件。");
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("写入文件时发生错误: " + e.getMessage());
        }

        // 读取文件
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(inputFilePath))) {
            String line;
            System.out.println("文件内容:");
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            System.err.println("读取文件时发生错误: " + e.getMessage());
        }
    }
}

在这个示例中，我们使用BufferedWriter和BufferedReader来提高读写效率。BufferedWriter将字符写入输出流，而BufferedReader用于从输入流中按行读取文本。

4. 总结

Java I/O是一个强大且灵活的工具，能够处理各种数据输入和输出的需求。通过理解字节流和字符流的区别以及各自的用法，可以有效地处理数据文件的读取和写入。在实际开发中，我们经常需要处理文件、网络连接等内容，掌握Java I/O操作是开发高效程序的基础。希望通过本文的讲解和示例，能够帮助读者更好地理解Java I/O操作的基本使用。