Java IO流——【从零构建信息管理系统】

简介: Java的IO流(Input/Output Stream)是一种用于读取和写入数据的机制。IO流提供了一种统一的方式来处理不同类型的输入和输出,包
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Java I/O流——【从零构建信息管理系统】


  • 文章目录

什么是Java I/O流

  • 介绍
  • 理解
  • 字节流和字符流的区别

Java I/O流的作用

Java I/O流方法

  • InputStream方法
  • Reader方法
  • OutputStream方法
  • Writer方法
  • Java I/O体系的全体类
  • 使用示例
  • Java I/O流在实际应用中使用效果

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什么是Java I/O流

介绍

Java的IO流(Input/Output Stream)是一种用于读取和写入数据的机制。IO流提供了一种统一的方式来处理不同类型的输入和输出,包括文件、网络连接、内存缓冲区等。


在Java中,IO流按照数据的流向分为输入流(InputStream)和输出流(OutputStream)。输入流用于从数据源(如文件、网络连接)中读取数据,而输出流用于将数据写入目标(如文件、网络连接)。这种流式的处理方式使得可以透明地访问不同类型的数据源,无需关心底层实现细节。


Java提供了许多不同类型的IO流,以满足不同场景的需求。常见的IO流包括字节流(ByteStream)和字符流(CharacterStream)。字节流以字节为单位进行读取和写入,主要使用InputStream和OutputStream的子类,如FileInputStream和FileOutputStream。字符流以字符为单位进行读取和写入,主要使用Reader和Writer的子类,如FileReader和FileWriter。字符流在处理文本数据时更加方便,可以直接处理Unicode字符。另外,Java还提供了缓冲流(Buffered Stream),它是对底层的输入流或输出流进行封装,在内存中提供了一个缓冲区,可以提高IO的性能。缓冲流通常会和其他类型的流一起使用,如BufferedInputStream和BufferedOutputStream。


除了字节流和字符流,Java还提供了对象流(Object Stream),用于序列化和反序列化Java对象。对象流可以将Java对象转换为字节序列,然后保存到文件或发送到网络,也可以将字节序列还原为Java对象。对象流使用ObjectInputStream和ObjectOutputStream来实现。


总之,Java的IO流是一个强大而灵活的工具,可以方便地进行数据的读取和写入操作。它提供了一种统一的接口,抽象了不同类型数据源的细节,使得开发者可以更加专注于业务逻辑,而无需过多关注底层的IO操作。


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理解

当我们需要在Java中读取或写入数据时,可以使用IO流。你可以把IO流想象成一根管道,数据从一个地方流向另一个地方。有两种类型的IO流:输入流和输出流。输入流用于从数据源(例如文件或网络)读取数据,而输出流用于将数据写入目标(例如文件或网络)。


在IO流中有两种基本的流:字节流和字符流。字节流处理的是原始的数据(比如图片或音频),而字符流处理的是文本数据。字符流更方便处理文本,因为它们可以直接处理Unicode字符。


为了提高性能,我们还可以使用缓冲流。它们相当于在流的两端放置了一个缓存区,可以一次读取或写入多个数据,这样可以提高效率。另外,如果我们想要保存对象或将它们发送到网络,我们可以使用对象流。对象流可以将Java对象转换为字节序列,并且可以逆转这个过程,从字节序列还原成Java对象。


总的来说,Java的IO流是一种用来处理输入和输出的工具,能够帮助我们读取和写入数据。它提供了不同类型的流来处理不同类型的数据,并且可以通过缓冲流和对象流来提高性能和处理复杂的操作。使用IO流可以让我们更轻松地处理数据,而不用太关注底层细节。


字节流和字符流的区别

字节流读取单个字节,字符流读取单个字符(一个字符根据编码的不同,对应的字节也不同,如 UTF-8 编码是 3 个字节,中文编码是 2个字节。)字节流用来处理二进制文件(图片、MP3、视频文件),字符流用来处理文本文件(可以看做是特殊的二进制文件,使用了某种编码,人可以阅读)。


简而言之,字节是个计算机看的,字符才是给人看的。


Java I/O流的作用

Java的IO流主要用于读取和写入数据。它提供了一种方便而统一的方式来处理不同类型的输入和输出,包括文件、网络、内存等。


具体而言,Java的IO流可以用于:


  • 从文件中读取数据或将数据写入文件。
  • 通过网络连接进行数据的输入和输出。
  • 在内存中创建缓冲区来临时存储数据。
  • 处理文本数据,以字符为单位读取和写入。
  • 处理二进制数据,以字节为单位读取和写入。
  • 使用Java的IO流,你可以轻松地读取文件的内容、写入数据到文件中,与其他计算机上的程序进行通信,处理文本文件的内容,以及在不同的数据源之间传输数据。


Java的IO流是处理输入和输出的有用工具,它可以轻松地读取和写入不同类型的数据,而无需深入关注底层细节。


Java I/O流方法

InputStream方法

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Reader方法


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OutputStream方法


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Writer方法


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Java I/O体系的全体类


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使用示例

在Java中,使用I/O流进行数据的读取和写入涉及以下几个基本步骤:


打开流:首先,需要创建相应的流对象来代表输入或输出的数据源。例如,使用FileInputStream来读取文件,使用FileOutputStream来写入文件。

读取或写入数据:通过流对象调用相应的方法来实际进行数据的读取或写入操作。例如,对于字节流,可以使用read()方法读取一个字节,使用write()方法写入一个字节;对于字符流,可以使用read()方法读取一个字符,使用write()方法写入一个字符。

关闭流:在完成数据读取或写入后,应该及时关闭流,释放相关的资源。可以使用close()方法关闭流。

示例:

2b5090e46bc458f9036fde89b430d04.png


上述示例中,首先创建了一个FileInputStream来读取文件,并使用read()方法逐字节地读取文件内容。然后,创建了一个


FileWriter来写入文件,并使用write()方法将字符串写入文件。


需要注意的是,在读取或写入数据的过程中,可能会产生IOException,因此需要适当地处理异常。


需要根据具体的数据源和需求选择适当的流类型,并遵循打开、读取/写入、关闭流的基本操作步骤,来使用Java的I/O流。


Java I/O流在实际应用中使用效果

  1. 数据读取和写入:通过Java的I/O流,可以方便地读取和写入文件中的数据。这使得处理文件,如读取文本内容、复制文件、写入配置文件等操作变得简单。
  2. 网络通信:Java的I/O流提供了Socket和ServerSocket等类,可以用于网络通信。通过网络I/O流,可以轻松地建立客户端和服务器之间的通信,进行数据传输和消息交互。
  3. 内存缓冲:Java的I/O流中的缓冲流(如BufferedReader和BufferedWriter)可以提高I/O的性能。使用缓冲流可以减少对底层数据源的频繁读写操作,通过在内存中创建缓冲区,批量处理数据,加快数据的读取和写入速度。
  4. 对象序列化:Java的I/O流提供了对象流(ObjectInputStream和ObjectOutputStream),用于对象的序列化和反序列化。这使得可以将Java对象转换为字节流以便存储或传输,以及将字节流还原为Java对象,在分布式系统、数据持久化等方面具有重要作用。
  5. 处理文本数据:Java的字符流(Reader和Writer)主要用于处理文本数据,支持指定字符集,提供字符编码和解码功能。字符流可以方便地读取和写入文本文件,进行字符串的操作,例如读取CSV、XML或JSON格式的数据。
  6. 总的来说,Java的I/O流为开发人员提供了一系列用于读取和写入数据的工具。它们帮助简化了对不同类型数据的处理,提高了应用程序要作用。


5. 处理文本数据:Java的字符流(Reader和Writer)主要用于处理文本数据,支持指定字符集,提供字符编码和解码功能。字符流可以方便地读取和写入文本文件,进行字符串的操作,例如读取CSV、XML或JSON格式的数据。


总的来说,Java的I/O流为开发人员提供了一系列用于读取和写入数据的工具。它们帮助简化了对不同类型数据的处理,提高了应用程序的灵活性、可扩展性和效率。无论是处理文件、网络通信、数据缓冲还是对象序列化等,Java的I/O流都发挥着重要的作用。


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