Java基础——六、IO

六、IO

输入输出(I/O流)是Java中用于读写数据的机制，它是处理输入和输出的抽象概念。在Java中、所有的输入输出都被视为数据流，无论是从文件、网络、键盘还是其它设备。

Java的输入/输出(I/O)系统提供了一组用于读写数据的类和接口，这些类和接口被分为不同的层次，用于处理不同类型的I/O操作。

一、基本概念

1.流(Stream)

流是数据的顺序序列，它可以是输入流(用于读写数据)或输出流(用于写入数据)。流与数据源或数据目的地之间建立了连接，通过流可以实现对数据的读取和写入。

2.输入流(Input Stream)

用于从数据源(如文件、网络、键盘等)读取数据的流。输入流提供了一种逐字节读取数据的方式。

3.输出流(Output Stream)

用于向数据目的地(如文件、网络、屏幕等)写入数据的流。输出流提供了一种逐字节写入数据的方式。

二、分类

在Java中，输入输出流可以根据其操作对象的不同进行分类，主要分为字节流和字符流两种类型。

1.字节流

处理原始的字节数据。

• 字节流以字节为单位进行读写操作，适用于处理二进制数据或字节流形式的文本数据。
• InputStream 和 OutputStream 是字节流的抽象基类。
• 常用子类：
  • FileInputStream、FileOutputStream：用于文件操作。
  • ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream：用于内存缓冲区操作。
  • BufferedInputStream、BufferedOutputStream：提供缓冲机制，提高性能。

常用示例

public class ByteStreamExample {
   
    /**
     * 此处实现了从一个文件复制到另一个文件的功能，使用了字节流进行文件的读取和写入。
     * 特别地，展示了如何处理文件输入/输出流，以及如何在读取到文件末尾时终止循环。
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
   
        FileInputStream in = null;
        FileOutputStream out = null;
        String basePath = "io/src/main/resources/base/";
//        System.out.println("Current working directory: " + System.getProperty("user.dir"));
        try {
   
            // 打开一个文件输入流，用于从指定的文件读取数据。
            in = new FileInputStream(basePath + "ByteStreamExampleInput.txt");
            // 打开一个文件输出流，用于将读取的数据写入到指定的文件。
            out = new FileOutputStream(basePath + "ByteStreamExampleOutput.txt");
            int data;
            // 通过循环读取文件中的每个字节，直到文件末尾。
            while ((data = in.read()) != -1) {
   
                // 将读取到的字节写入到输出文件中。
                out.write(data);
            }
        } catch (IOException e) {
   
            e.printStackTrace();
        }
        // 注意：确保在操作完成后关闭流，即使发生异常也要关闭,在finally块中显式关闭流，养成好习惯。
        finally {
   
            if (in != null) {
   
                in.close();
            }
            if (out != null) {
   
                out.close();
            }
        }
    }
}

2.字符流(Character Stream)

处理字符数据(文本)，适用于处理文本文件。

• 字符流以字符为单位进行读写操作，适用于处理文本数据。
• 字符流能够自动处理字符编码和解码的细节，提供了更方便的字符级别操作。
• Reader 和 Writer 是字符流的抽象基类。
• 常用子类：
  • FileReader、FileWriter：用于文件操作。
  • CharArrayReader、CharArrayWriter：用于内存缓冲区操作。
  • BufferedReader、BufferedWriter：提供缓冲机制，提高性能。
  • InputStreamReader、OutputStreamWriter：用于字节流和字符流的桥接。

常用示例

public class CharStreamExample {
   
    /**
     * 本方法实现了从一个文本文件读取数据，并将这些数据写入到另一个文本文件。
     * 它使用了FileReader和FileWriter类来处理文件的读写操作。
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
   
        String basePath = "io/src/main/resources/base/";
        // 初始化FileReader和FileWriter对象，用于文件的读写。
        FileReader reader = null;
        FileWriter writer = null;
        try {
   
            // 创建FileReader对象，用于读取指定路径的文本文件。
            reader = new FileReader(basePath + "CharStreamExampleInput.txt");
            // 创建FileWriter对象，用于写入指定路径的文本文件。
            writer = new FileWriter(basePath + "CharStreamExampleOutput.txt")