IO流和常用方法

本文详细介绍了Java的IO流分类,包括输入流、输出流、字节流和字符流,并列举了各类流的常见实现。此外,还探讨了序列化与反序列化的过程,以及相对路径和绝对路径的概念。对于IO操作的阻塞与非阻塞特性,以及BIO、NIO和AIO模型进行了区分。最后,列举了一些常用文件操作方法,如创建、读写、判断文件及目录等。
IO流的分类:

1、按流的方向来分:输入流和输出流
2、按流的数据类型分:字节流和字符流

字节流(顶级父类):
输入流:InputStream
FileInputStream 普通字节输入流
BufferedInputStream 缓冲字节输入流(高效)

输出流:OutputStream
FileOutputStream 普通字节输出流
BufferedOutputStream 缓冲字节输出流(高效)

字符流(顶级父类):
输入流:Reader
FileReader 普通字符输入流
BufferedReader 缓冲字符输入流(高效)

输出流:Writer
FileWriter 普通字符输出流
BufferedWriter 缓冲字符输出流(高效)
字符缓冲流自带8192个字符(16kb)缓冲区

序列化和反序列化

ObjectOutputStream 序列化
ObjectInputStream 反序列化
通俗来说,序列化就是将目标文件切割成小块传到其他位置,反序列化就是把其他位置的小块文件整合回来

相对路径和绝对路径

绝对路径:从盘符开始,是一个完整的路径
相对路径:在java中相对于项目目录的路径

阻塞和非阻塞

阻塞:阻塞就是发起一个请求,调用者一直等待请求结果返回,也就是当前线程会被挂起,无法从事其他任务,只有当条件就绪才能继续。
非阻塞:非阻塞就是发起一个请求,调用者不用一直等着结果返回,可以先去干其他事情。

BIO、NIO和AIO

BIO:线程发起IO请求,不管内核是否准备好IO操作,从发起请求起,线程一直阻塞,直到操作完成。
NIO(reactor模型):线程发起IO请求,立即返回;内核在做好IO操作的准备之后,通过调用注册的回调函数通知线程做IO操作,线程开始阻塞,直到操作完成。
AIO(proactor模型):线程发起IO请求,立即返回;内存做好IO操作的准备之后,做IO操作,直到操作完成或者失败,通过调用注册的回调函数通知线程做IO操作完成或者失败。

同步阻塞,同步非阻塞,异步阻塞,异步非阻塞IO

同步阻塞IO(BIO):在此种方式下,用户进程在发起一个IO操作以后,必须等待IO操作的完成,只有当真正完成了IO操作以后,用户进程才能运行。

同步非阻塞IO(NIO):在此种方式下,用户进程发起一个IO操作以后边可返回做其它事情,但是用户进程需要时不时的询问IO操作是否就绪,这就要求用户进程不停的去询问,从而引入不必要的CPU资源浪费。

异步阻塞IO:此种方式下是指应用发起一个IO操作以后,不等待内核IO操作的完成,等内核完成IO操作以后会通知应用程序,这其实就是同步和异步最关键的区别,同步必须等待或者主动的去询问IO是否完成,那么为什么说是阻塞的呢?因为此时是通过select系统调用来完成的,而select函数本身的实现方式是阻塞的,而采用select函数有个好处就是它可以同时监听多个文件句柄,从而提高系统的并发性!

异步非阻塞IO(AIO):在此种模式下,用户进程只需要发起一个IO操作然后立即返回,等IO操作真正的完成以后,应用程序会得到IO操作完成的通知,此时用户进程只需要对数据进行处理就好了,不需要进行实际的IO读写操作,因为真正的IO读取或者写入操作已经由内核完成了。

常用方法

endsWith(“”):指定文件名末尾
getAbsolutePath():获取绝对路径
getPath():获取相对路径
getName():获取文件名
list():获取指定目录下所有文件(夹)名称数组(字符串)
listFiles():获取指定目录下所有文件(夹)File数组(对象)
.createNewFile():指定路径后用于创建文件
.mkdir():指定路径后用于创建文件夹(只能创建一个)
.mkdirs():指定路径后用于创建文件夹(可将指定路径上没有的文件夹都创建出来)
.isDirectory():判断File对象是否为目录
.isFile():判断File对象是否为文件
.exists():判断File对象是否存在
append:true:表示在FileOutputStream中,在执行.write方法时进行追加
.close():关闭资源,其中含有刷新效果(flush),如果程序运行完不刷新,那字符会留在缓存管道,不会显示(字符流)
.newLine():根据当前系统给出换行符

### Java IO常用读写方法详解 Java IO提供了丰富的方法来处理数据的输入输出操作。以下是一些与读写操作相关的常用方法及其详细解释。 #### 1. 字节(InputStream OutputStream) 字节用于读取写入二进制数据,常见的包括 `FileInputStream` `FileOutputStream`。 - **`read()`** 方法:从输入中读取一个字节的数据。返回值为读取到的字节或 `-1` 表示结束。 ```java int readByte = inputStream.read(); // 读取单个字节 ``` 如果需要连续读取多个字节,可以使用重载的 `read(byte[] b)` 方法[^2]。 - **`write(int b)`** 方法:将指定的字节写入输出。 ```java outputStream.write(65); // 写入字节值65(对应字符'A') ``` - **`close()`** 方法:关闭并释放与之关联的所有系统资源。 ```java inputStream.close(); outputStream.close(); ``` #### 2. 字符(Reader Writer) 字符用于处理字符数据,支持文本文件的读写,常见的包括 `BufferedReader` `BufferedWriter`。 - **`readLine()`** 方法:从字符输入中读取一行文本。返回值为读取到的字符串或 `null` 表示结束。 ```java String line = bufferedReader.readLine(); // 读取一行 ``` - **`write(String str)`** 方法:将指定的字符串写入字符输出。 ```java bufferedWriter.write("Hello, World!"); // 写入字符串 ``` - **`flush()`** 方法:刷新缓冲区,确保所有数据都被写入目标。 ```java bufferedWriter.flush(); ``` - **`close()`** 方法:关闭并释放与之关联的所有系统资源。 ```java bufferedReader.close(); bufferedWriter.close(); ``` #### 3. 文件操作辅助 除了基本的操作外,Java还提供了辅助来简化文件操作。 - **`Files` **:提供静态方法用于文件的读写操作。 - **`Files.readAllBytes(Path path)`**:将整个文件内容读取为字节数组。 ```java byte[] data = Files.readAllBytes(Paths.get("file.txt")); // 读取文件为字节数组 ``` - **`Files.write(Path path, byte[] bytes)`**:将字节数组写入文件。 ```java Files.write(Paths.get("file.txt"), "Hello, World!".getBytes()); // 写入字符串到文件 ``` - **`File` **:用于文件目录路径的操作。 - **`exists()`**:判断文件是否存在。 ```java boolean exists = new File("file.txt").exists(); // 检查文件是否存在 ``` #### 4. 常见异常处理 在进行IO操作时,可能会抛出以下异常: - **`FileNotFoundException`**:尝试访问不存在的文件时抛出。 - **`IOException`**:发生输入/输出错误时抛出。 为了处理这些异常,通常会将代码放在 `try-catch` 块中,或者直接声明方法抛出异常。 ```java try { FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt"); // 其他操作 } catch (FileNotFoundException e) { System.out.println("文件未找到!"); } catch (IOException e) { System.out.println("IO异常!"); } ``` #### 5. 示例代码 以下是一个完整的示例,展示如何使用字符读写文件内容。 ```java import java.io.*; public class FileExample { public static void main(String[] args) { try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("input.txt")); BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) { String line; while ((line = reader.readLine()) != null) { writer.write(line); writer.newLine(); // 写入换行符 } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } ```
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