在Java编程中，文件操作和输入输出(IO)处理是必不可少的部分。本文将深入探讨Java IO包
中的文件流操作，包括基础概念、分类、常用类以及实际应用场景。
1. File类
File类是Java IO操作的基础，它实现了Serializable和Comparable<File>接口。
构造方法
// 通过路径名创建File对象
File file1 = new File("pathName");// 通过父路径和子路径创建
File file2 = new File("parent", "child");// 通过父File对象和子路径创建
File file3 = new File(parentFile, "child");// 通过URI创建
File file4 = new File(URI uri);常用方法
1.exists()：判断文件/目录是否存在
2.isFile()/isDirectory()：判断是否为文件/目录
3.createNewFile()：创建新文件
4.mkdir()/mkdirs()：创建目录
5.list()/listFiles()：列出目录内容
6.delete()：删除文件/目录
2. 流的分类
Java IO流可以按照不同维度进行分类：
按数据流向
输入流：用于读取数据（如读取配置文件）
输出流：用于写入数据（如写日志文件、导出到表格）
按数据类型
字节流：以byte为单位操作数据
字符流：以char为单位操作数据
分类组合
| 输入 | 输出 | |
|---|---|---|
| 字节流 | InputStream | OutputStream |
| 字符流 | Reader | Writer |
3. 基础流类
Java IO提供了四个抽象基类：
InputStream/OutputStream：字节流基类Reader/Writer：字符流基类
4. 字节流操作
字节流以byte为单位操作数据，可以处理任意类型的文件数据。
基本使用方法
// 1. 声明流
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;try {// 2. 创建流fis = new FileInputStream("input.txt");fos = new FileOutputStream("output.txt");// 3. 使用流int data;while ((data = fis.read()) != -1) {fos.write(data);}
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
} finally {// 4. 关闭流try {if (fis != null) fis.close();if (fos != null) fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}
}常用字节流类
FileInputStream/FileOutputStream：文件字节流，操作文件数据ByteArrayInputStream/ByteArrayOutputStream：字节数组流（内存流），操作内存数据
注意：内存流不需要手动关闭，由垃圾回收器负责清理。
5. 字符流操作
字符流提供了更方便高效的字符处理方式，底层仍是字节流，但自动处理字符编码转换。
try (FileReader reader = new FileReader("input.txt");FileWriter writer = new FileWriter("output.txt")) {int data;while ((data = reader.read()) != -1) {writer.write(data);}
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}注意：字符流只能操作文本文件，不能处理图片、音频、视频等二进制文件。
6. 异常处理
IO操作必须正确处理异常，推荐两种方式：
方式1：try-catch-finally
FileInputStream fis = null;
try {fis = new FileInputStream("file.txt");// 使用流
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
} finally {if (fis != null) {try {fis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}方式2：try-with-resource（自动关闭资源）
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt")) {// 使用流// 资源会自动关闭
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}7. 增强流
增强流提供更高级的功能和操作，通常包装在基础流之上。
缓冲流（高效流）
缓冲流通过在内存中创建缓冲区，减少实际IO操作次数，提高效率。
// 字节缓冲流
try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("input.txt"));BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("output.txt"))) {byte[] buffer = new byte[1024];int bytesRead;while ((bytesRead = bis.read(buffer)) != -1) {bos.write(buffer, 0, bytesRead);}
}// 字符缓冲流
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();}
}标准流
Java预定义了三个标准流：
System.in：标准输入流（字节流，通常是键盘输入）System.out：标准输出流（字节流，通常是控制台输出）System.err：标准错误流（字节流，输出错误信息）
// 使用Scanner读取标准输入
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String input = scanner.nextLine();// 标准输出
System.out.println("普通信息");
System.err.println("错误信息");转换流
转换流用于在字节流和字符流之间进行转换，并可指定编码。
try (InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("input.txt"), "UTF-8");OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("output.txt"), "UTF-8")) {int data;while ((data = isr.read()) != -1) {osw.write(data);}
}对象流
对象流用于序列化和反序列化Java对象。
// 需要序列化的类必须实现Serializable接口
class Person implements Serializable {private static final long serialVersionUID = 1L;private String name;private transient int age; // transient修饰的字段不会被序列化// 构造方法、getter和setter
}// 序列化对象
try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.dat"))) {oos.writeObject(new Person("张三", 25));
}// 反序列化对象
try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.dat"))) {Person person = (Person) ois.readObject();System.out.println(person.getName());
}注意：serialVersionUID用于确保序列化兼容性，建议显式定义。
数据流
数据流专门用于读写基本数据类型和字符串。
try (DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.dat"))) {dos.writeInt(100);dos.writeDouble(3.14);dos.writeUTF("Hello");
}try (DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.dat"))) {int i = dis.readInt();double d = dis.readDouble();String s = dis.readUTF();
}
8. 随机访问流
RandomAccessFile类允许对文件进行随机访问，集输入输出于一体。
try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("file.txt", "rw")) {// 定位到文件末尾raf.seek(raf.length());// 写入数据raf.writeUTF("追加的内容");// 定位到文件开头raf.seek(0);// 读取数据String content = raf.readLine();
}9. 实际应用场景
写日志：使用字符输出流（如FileWriter）记录程序运行日志
读写配置文件：使用Properties类结合文件流读写配置文件
文件上传下载：使用字节流处理文件传输
数据持久化：使用对象流将对象序列化到文件中
大数据处理：使用缓冲流提高大文件读写效率
总结
Java IO提供了丰富的API来处理文件和数据流操作。在实际开发中，应根据具体需求选择合适的流类型：
处理文本文件：优先考虑字符流
处理二进制文件：使用字节流
需要高效读写：使用缓冲流
需要对象持久化：使用对象流
需要随机访问：使用RandomAccessFile
正确使用和关闭流资源是避免内存泄漏和资源耗尽的关键，推荐使用try-with-resources语句确保资源正确释放。
掌握Java IO操作对于开发高效、稳定的应用程序至关重要，希望本文能为您提供全面的指导和参考。
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