Java文件与IO流操作原理详细分析

什么是IO流

Java中的IO流是用来处理输入和输出的流。IO流可以分为两种类型：字节流和字符流。它们之间的区别在于字节流以字节为单位进行操作，而字符流以字符为单位进行操作。不管是哪种类型的流，都分为输入流和输出流。输入流用于从文件中读取数据，输出流用于将数据写入到文件中。在Java IO流中，InputStream和Reader是用来读取数据的核心类，而OutputStream和Writer是用来将数据写入到文件中的核心类。

Java文件操作

在Java中，文件操作是通过File类来实现的。File类提供了很多方法来创建、读取和写入文件。下面是常用的File类方法：

• File(String pathname)：传递文件路径参数，创建一个File对象。
• boolean createNewFile()：创建一个新的空文件，如果文件存在则不创建。
• boolean mkdir()：创建一个新的空目录，如果目录存在则不创建。
• boolean delete()：删除一个空文件或目录。
• boolean exists()：判断文件或目录是否存在。
• String[] list()：返回一个包含此目录中所有文件和子目录的字符串数组。
• File[] listFiles()：返回一个包括此目录中所有文件和子目录的File数组。
• long lastModified()：返回文件或目录最后修改的时间。

下面是一个创建文件并写入数据的示例：

import java.io.*;

public class FileDemo {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            String fileName = "demo.txt";
            File file = new File(fileName);
            if (file.createNewFile()) {
                System.out.println("File created: " + file.getName());
                FileWriter writer = new FileWriter(fileName);
                writer.write("Hello World");
                writer.close();
                System.out.println("Successfully wrote to the file.");
            } else {
                System.out.println("File already exists.");
            }
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("An error occurred.");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

IO流操作

字节流

Java IO流提供了许多字节流来处理二进制数据，其中最基础的字节流是InputStream和OutputStream。InputStream用于从输入流中读取字节，OutputStream用于将字节写入输出流中。下面是常用的InputStream和OutputStream方法：

• int read(byte[] b)：从输入流中读取数据并返回读取的数据的长度。
• void write(byte[] b)：将指定数组中的字节写入输出流中。
• void flush()：将缓冲区中的数据刷新到输出流中，保证数据完整性。
• void close()：关闭输入/输出流。

下面是一个读取文件并输出内容的示例：

import java.io.*;

public class InputStreamDemo {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("demo.txt");
            FileInputStream inputStream = new FileInputStream(file);
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int length = inputStream.read(buffer);
            System.out.println(new String(buffer, 0, length));
            inputStream.close();
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("An error occurred.");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

字符流

除了字节流以外，Java IO流还提供了许多字符流来处理文本数据，其中最基础的字符流是Reader和Writer。Reader用于从输入流中读取字符，Writer用于将字符写入输出流中。下面是常用的Reader和Writer方法：

• int read(char[] cbuf)：从输入流中读取数据并返回读取的数据的长度。
• void write(char[] cbuf)：将指定数组中的字符写入输出流中。
• void flush()：将缓冲区中的数据刷新到输出流中，保证数据完整性。
• void close()：关闭输入/输出流。

下面是一个从控制台输入并输出到文件的示例：

import java.io.*;

public class WriterDemo {

    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("output.txt");
            if (file.createNewFile()) {
                System.out.println("File created: " + file.getName());
            } else {
                System.out.println("File already exists.");
            }
            FileWriter writer = new FileWriter(file);
            BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(writer);
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            String line;
            while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
                bufferedWriter.write(line);
                bufferedWriter.newLine();
            }
            bufferedReader.close();
            bufferedWriter.close();
            System.out.println("Successfully wrote to the file.");
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("An error occurred.");
            e.printStackTrace();
        }
    }
}