Java输入/输出流体系详解

引言

Java的输入/输出流是Java程序中使用频率很高的部分，从文件IO到网络IO，从字节流到字符流，从节点流到处理流，Java的IO体系都非常的强大和灵活。许多初学者在学习Java IO时经常会对Java IO体系的各个部分感到困惑和无从下手。本篇攻略就是希望能够帮助读者理解Java IO体系的各个方面，掌握Java输入/输出流的使用方法，提高Java IO编程技术。

Java输入/输出流体系的概念

Java输入/输出流是指在Java程序中用来实现数据输入和输出的一类类库，主要用于读写磁盘文件、内存缓冲区、网络协议等操作。Java的输入/输出流主要分为两类：

• 输入流：从数据源(文件、网络等)中读取数据
• 输出流：向目的地(文件、网络等)中输出数据

Java的输入/输出流主要分为两种：

• 字节流: 以字节为单位。

字节流的输入输出类分别为InputStream和OutputStream，InputStream是字节输入流的抽象类，OutputStream是字节输出流的抽象类。

• 字符流: 主要针对处理中文字符等数据的输入输出。

字符流的输入输出类分别为Reader和Writer，Reader是字符输入流的抽象类，Writer是字符输出流的抽象类。

除了字节流和字符流之外，Java IO体系中还分为系统资源IO、文件IO、网络IO、对象IO和线程IO。总体来说，Java输入/输出流体系中比较重要的一些类为File、FileInputStream、FileOutputStream、BufferedInputStream、BufferedOutputStream、InputStreamReader、OutputStreamWriter、BufferedReader和PrintWriter等。了解这些类可以为后续的学习打下很好的基础。

Java输入/输出流体系的使用

Java输入/输出流的使用大致可以分为以下步骤：

1. 打开数据源(文件、网络等)

在Java IO体系中，打开数据来源通常是通过创建相应的Java输入/输出流对象来实现的。

// 读取文件
FileInputStream fis = new FileInputStream("filename");
// 写入文件
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("filename");

2. 读取/写入数据

通过Java输入/输出流提供的方法来进行数据的读取/写入。

例如，使用字节输入流读取文件内容：

FileInputStream fis = new FileInputStream("filename");
int data = fis.read();
while (data != -1) {
    data = fis.read();
}

使用字符输入流读取文件内容：

FileReader fr = new FileReader("filename");
BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
String line = br.readLine();
while (line != null) {
    line = br.readLine();
}

使用字节输出流向文件中写入内容：

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("filename");
String str = "Hello, World!";
byte[] bytes = str.getBytes();
fos.write(bytes);

使用字符输出流向文件中写入内容：

FileWriter fw = new FileWriter("filename");
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
bw.write("Hello, World!");
bw.newLine();
bw.write("This is a sample text.");
bw.flush();

3. 关闭输入/输出流

在读取/写入数据后，需要注意关闭输入/输出流来释放资源。Java提供的输入/输出流都实现了Closeable接口。

例如，在使用字符输入流和缓冲区类BufferedReader读取文件后，需要关闭输入流和缓冲区。

FileReader fr = new FileReader("filename");
BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
String line = br.readLine();
while (line != null) {
    line = br.readLine();
}
br.close();
fr.close();

示例1：读取文件并输出到控制台

下面是一个读取文件并将其内容输出到控制台的示例。

import java.io.*;
public class ReadFile {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 打开文件
            FileInputStream fis = new FileInputStream("filename.txt");
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(bis);
            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
            // 读取文件内容
            String line = br.readLine();
            while (line != null) {
                System.out.println(line);
                line = br.readLine();
            }
            // 关闭流
            br.close();
            isr.close();
            bis.close();
            fis.close();
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

示例2：向文件中写入内容

下面是一个向文件中写入内容的示例。

import java.io.*;
public class WriteToFile {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            String str = "Hello, World!";
            // 打开文件
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("filename.txt");
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
            OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(bos);
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
            // 写入文件
            bw.write(str);
            bw.flush();
            // 关闭流
            bw.close();
            osw.close();
            bos.close();
            fos.close();
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

结论

Java输入/输出流体系是Java程序中较为重要的部分，本篇攻略详细介绍了Java输入/输出流的概念、使用方法以及常用类的使用。通过学习本篇攻略所提供的知识点，读者可以掌握Java输入/输出流的操作技巧，为后续的学习打下坚实的基础。