Java进阶03 IO基础

简介: 作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明。谢谢!   计算机最重要的功能是处理数据。一个有用的计算机语言需要拥有良好的IO功能,以便让未处理的数据流入程序,让已处理的数据流出。

作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明。谢谢!

 

计算机最重要的功能是处理数据。一个有用的计算机语言需要拥有良好的IO功能,以便让未处理的数据流入程序,让已处理的数据流出。

与其他语言相比,Java的IO功能显得复杂。在其他语言中,许多IO功能(比如读取文件),是被封装好的,可以用一两行程序实现。在Java中,程序员往往需要多个层次的装饰(decoration),才能实现文件读取。

相对的复杂性带来的好处是IO的灵活性。在Java中,程序员可以控制IO的整个流程,从而设计出最好的IO方式。我们将在下文看到更多。

 

IO示例

 下面是我用于演示的文件file.txt

Hello World!
Hello Nerd!

 

我们先来研究一个文件读取的例子:

import java.io.*;

public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        try {
           BufferedReader br =
              new BufferedReader(new FileReader("file.txt")); 
String line
= br.readLine(); while (line != null) { System.out.println(line); line = br.readLine(); }
            br.close(); }
catch(IOException e) { System.out.println("IO Problem"); } } }

这段程序中包含一个try...catch...finally的异常处理器。可参考Java进阶02 异常处理

 

装饰器与功能组合

程序IO的关键在于创建BufferedReader对象br:

    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"));

在创建的过程中,我们先建立了一个FileReader对象,这个对象的功能是从文件"file.txt"中读取字节(byte)流,并转换为文本流。在Java中,标准的文本编码方式为unicode。BufferedReader()接收该FileReader对象,并拓展FileReader的功能,新建出一个BufferedReader对象。该对象除了有上述的文件读取转换的功能外,还提供了缓存读取(buffered)的功能。最后,我们通过对br对象调用readLine()方法,可以逐行的读取文件。

(缓存读取是在内存中开辟一片区域作为缓存,该区域存放FileReader读出的文本流。当该缓存的内容被读走后(比如readLine()命令),缓存会加载后续的文本流。)

BufferedReader()是一个装饰器(decorator),它接收一个原始的对象,并返回一个经过装饰的、功能更复杂的对象。修饰器的好处是,它可以用于修饰不同的对象。我们这里被修饰的是从文件中读取的文本流。其他的文本流,比如标准输入,网络传输的流等等,都可以被BufferedReader()修饰,从而实现缓存读取。

 

下图显示了br的工作方式,数据自下而上流动:

 

(文本流可参考Linux文本流TCP协议与流通信)

上述的装饰过程与Linux中的文本流思想很相似。在Linux中,我们使用类似函数的方式来处理和传递文本流。在Java中,我们使用了装饰器。但它们的目的都类似,就是实现功能的模块化和自由组合。

 

更多的组合

事实上,Java提供了丰富的装饰器。FileReader中合并了读取和转换两个步骤,并采用了常用的默认设置,比如编码采取unicode。我们可以使用FileInputStream + InputStreamReader的组合来替代FileReader,从而分离读取字节和转换两个步骤,并对两个过程有更好的控制。

(当然,FileReader的使用更加方便。InputStreamReader是将FileInputStream转换成一个Reader,用于处理unicode文本)

箭头表示数据流动方向

 

流的读写来自于四个基类: InputStream, OutputStream, ReaderWriter。InputStream和Reader是处理读取操作,OutputStream和Writer是处理写入操作。它们都位于java.io包中。继承关系如下:

 

java.io

 

此外,IOException有如下衍生类:

IOException

 

Reader和Writer及其衍生类是处理unicode文本。如我们看到的Buffered Reader, InputStreamReader或者FileReader。

InputStream和OutputStream及其衍生类是处理字节(byte)流。计算机中的数据都可以认为是字节形式,所以InputStream和OutputStream可用于处理更加广泛的数据。比如我们可以使用下面的组合来读取压缩文件中包含的数据(比如整数):

箭头表示数据流动方向

 

 

我们从压缩文件中读出字节流,然后解压缩,最终读出数据。

 

写入

写入(write)操作与读取操作相似。我们可以通过使用装饰,实现复杂的写入功能。这里是一个简单的写入文本的例子:

import java.io.*;

public class Test
{
    public static void main(String[] args)
    {
        try {
            String content = "Thank you for your fish.";

            File file = new File("new.txt");

            // create the file if doesn't exists
            if (!file.exists()) {
                file.createNewFile();
            }

            FileWriter fw = new FileWriter(file.getAbsoluteFile());
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
            bw.write(content);
            bw.close();

        }
        catch(IOException e) {
            System.out.println("IO Problem");
        }
    }
}

上面创建了file对象,用于处理文件路径。

 

总结

这里只是对Java IO的基本介绍。Java的IO相对比较复杂。Java程序员需要花一些时间来熟悉java.io中的类及其功能。

 

欢迎继续阅读“Java快速教程”系列文章

 

目录
相关文章
|
18天前
|
Java Unix Go
【Java】(8)Stream流、文件File相关操作,IO的含义与运用
Java 为 I/O 提供了强大的而灵活的支持,使其更广泛地应用到文件传输和网络编程中。!但本节讲述最基本的和流与 I/O 相关的功能。我们将通过一个个例子来学习这些功能。
116 1
|
2月前
|
Java 测试技术 API
Java IO流(二):文件操作与NIO入门
本文详解Java NIO与传统IO的区别与优势,涵盖Path、Files类、Channel、Buffer、Selector等核心概念,深入讲解文件操作、目录遍历、NIO实战及性能优化技巧,适合处理大文件与高并发场景,助力高效IO编程与面试准备。
|
2月前
|
SQL Java 数据库连接
Java IO流(一):字节流与字符流基础
本文全面解析Java IO流,涵盖字节流、字符流及其使用场景,帮助开发者理解IO流分类与用途,掌握文件读写、编码转换、异常处理等核心技术,通过实战案例提升IO编程能力。
|
3月前
|
存储 Java Linux
操作系统层面视角下 Java IO 的演进路径及核心技术变革解析
本文从操作系统层面深入解析Java IO的演进历程,涵盖BIO、NIO、多路复用器及Netty等核心技术。分析各阶段IO模型的原理、优缺点及系统调用机制,探讨Java如何通过底层优化提升并发性能与数据处理效率,全面呈现IO技术的变革路径与发展趋势。
79 2
|
3月前
|
监控 Java API
现代 Java IO 高性能实践从原理到落地的高效实现路径与实战指南
本文深入解析现代Java高性能IO实践,涵盖异步非阻塞IO、操作系统优化、大文件处理、响应式网络编程与数据库访问,结合Netty、Reactor等技术落地高并发应用,助力构建高效可扩展的IO系统。
123 0
|
7月前
|
存储 网络协议 安全
Java网络编程,多线程,IO流综合小项目一一ChatBoxes
**项目介绍**:本项目实现了一个基于TCP协议的C/S架构控制台聊天室,支持局域网内多客户端同时聊天。用户需注册并登录,用户名唯一,密码格式为字母开头加纯数字。登录后可实时聊天,服务端负责验证用户信息并转发消息。 **项目亮点**: - **C/S架构**:客户端与服务端通过TCP连接通信。 - **多线程**:采用多线程处理多个客户端的并发请求,确保实时交互。 - **IO流**:使用BufferedReader和BufferedWriter进行数据传输,确保高效稳定的通信。 - **线程安全**:通过同步代码块和锁机制保证共享数据的安全性。
280 23
|
8月前
|
缓存 网络协议 Java
JAVA网络IO之NIO/BIO
本文介绍了Java网络编程的基础与历史演进,重点阐述了IO和Socket的概念。Java的IO分为设备和接口两部分,通过流、字节、字符等方式实现与外部的交互。
254 0
|
11月前
|
Java
java 中 IO 流
Java中的IO流是用于处理输入输出操作的机制,主要包括字节流和字符流两大类。字节流以8位字节为单位处理数据,如FileInputStream和FileOutputStream;字符流以16位Unicode字符为单位,如FileReader和FileWriter。这些流提供了读写文件、网络传输等基本功能。
204 10
|
Java
Java 中 IO 流的分类详解
【10月更文挑战第10天】不同类型的 IO 流具有不同的特点和适用场景,我们可以根据具体的需求选择合适的流来进行数据的输入和输出操作。在实际应用中,还可以通过组合使用多种流来实现更复杂的功能。
342 57
|
存储 缓存 Java
java基础:IO流 理论与代码示例(详解、idea设置统一utf-8编码问题)
这篇文章详细介绍了Java中的IO流,包括字符与字节的概念、编码格式、File类的使用、IO流的分类和原理,以及通过代码示例展示了各种流的应用,如节点流、处理流、缓存流、转换流、对象流和随机访问文件流。同时,还探讨了IDEA中设置项目编码格式的方法,以及如何处理序列化和反序列化问题。
326 1
java基础:IO流 理论与代码示例(详解、idea设置统一utf-8编码问题)