Java I/O操作

在我們?nèi)粘５拈_(kāi)發(fā)中使用最多的Java知識(shí)點(diǎn)就是Java的IO流和Java集合兩大模塊，后續(xù)的文章我會(huì)接著介紹Java集合的知識(shí)，本篇博文我主要講解Java的輸入流和輸出流。

我們知道任何的編程語(yǔ)言，首先要解決的就是如何與外部介質(zhì)交換數(shù)據(jù)，這就包括了如何將數(shù)據(jù)寫(xiě)到外部介質(zhì)以及如何讀取外部介質(zhì)的數(shù)據(jù)；Java的I/O流提供了讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方法，Java所有的I/O機(jī)制都是基于數(shù)據(jù)流進(jìn)行輸入輸出，這些數(shù)據(jù)流表示了字符或者字節(jié)數(shù)據(jù)的流動(dòng)序列。

Java的I/O流按讀寫(xiě)方式可以分為字節(jié)流和字符流兩種類(lèi)型；其實(shí)字符流的本質(zhì)還是字節(jié)流，只不過(guò)字符流對(duì)字節(jié)流做了一次封裝。需要注意的是：當(dāng)我們讀寫(xiě)二進(jìn)制文件時(shí)(如：圖片、視頻、音頻等)，只能使用字節(jié)流，否則會(huì)操作失敗。

按照讀寫(xiě)介質(zhì)的不同，對(duì)于I/O流我們還有另一種劃分方法，分別是面向顯示器、鍵盤(pán)的操作、面向內(nèi)存的操作、面向磁盤(pán)的操作以及面向網(wǎng)絡(luò)的操作。

輸入流、輸出流中的輸入和輸出均是相對(duì)于Java程序來(lái)說(shuō)，輸入即是向程序輸入數(shù)據(jù)(讀)，輸出即是程序向外部輸出數(shù)據(jù)(寫(xiě))。

I/O流的相關(guān)類(lèi)如下圖所示：

結(jié)合我自身開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為按照讀寫(xiě)介質(zhì)來(lái)講解理解會(huì)更加直觀(guān)，所以下面我會(huì)按照不同的讀寫(xiě)介質(zhì)來(lái)講解I/O流。

1、面向顯示器、鍵盤(pán)的讀寫(xiě)操作(標(biāo)準(zhǔn)輸入、輸出)

面向顯示器的寫(xiě)操作和面向鍵盤(pán)的讀操作，就是我們常用的System.out和System.in；使用System.out可以向我們的顯示器輸出信息，使用System.in可以從我們的鍵盤(pán)獲取信息，示例代碼如下：

/**
 * 標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出
 */
public class SystemIOTest {

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        System.out.println("請(qǐng)輸入姓名：");
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        System.out.println(scanner.nextLine());
    }
}

2、面向磁盤(pán)的讀寫(xiě)操作

面向磁盤(pán)的讀寫(xiě)操作，主要就是指對(duì)文件的讀寫(xiě)操作，它主要包括FileInputStream、FileOutputStream、FileReader、FileWriter，示例代碼如下：

/**
 * java io 測(cè)試類(lèi)
 */
public class JavaIOTest {

    /**
     * 字節(jié)流讀取二進(jìn)制文件(如圖片、音樂(lè)文件)
     */
    @Test
    public void inputstreamPicTest() {
        try {
            InputStream inputStream = new FileInputStream("e:" + File.separator + "logo.png");
            OutputStream outputStream = new FileOutputStream("e:" + File.separator + "copy.png");
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int len = 0;
            while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
                outputStream.write(bytes, 0, len);
            }

            inputStream.close();
            outputStream.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 字節(jié)流讀取文本
     */
    @Test
    public void inputStreamTxt() {
        try {
            InputStream inputStream = new FileInputStream("e:" + File.separator + "sql.txt");
            OutputStream outputStream = new FileOutputStream("e:" + File.separator + "copy.txt");
            byte[] chars = new byte[1024];
            int len = 0;
            while ((len = inputStream.read(chars)) != -1) {
                outputStream.write(chars, 0, len);
                outputStream.flush();
            }

            inputStream.close();
            outputStream.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 字符流讀取文本
     * 字符流直接讀取文本時(shí)，中文可能會(huì)亂碼，所以通過(guò)InputStreamReader建字節(jié)流轉(zhuǎn)換為字符流
     */
    @Test
    public void inputReaderTxt() {
        try {
            InputStreamReader reader = new InputStreamReader(new FileInputStream("e:" + File.separator + "sql.txt"), "GBK");
            Writer writer = new FileWriter("e:" + File.separator + "copy.txt");
            int len = 0;
            char[] chars = new char[1024];
            while ((len = reader.read(chars)) != -1) {
                writer.write(chars, 0, len);
                writer.flush();
            }

            reader.close();
            writer.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 通過(guò)字符串的方式讀取文本(可以提高效率)
     */
    @Test
    public void stringTxt() {
        try {
            InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(new FileInputStream("e:" + File.separator + "sql.txt"),"GBK");
            BufferedReader reader = new BufferedReader(inputStreamReader);
            String str = "";
            while ((str = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println("==" + str);
            }

            inputStreamReader.close();
            reader.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

3、面向內(nèi)存的讀寫(xiě)操作

面向內(nèi)存的讀寫(xiě)操作，主要用于中間數(shù)據(jù)的緩存，主要包括：ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream、ObjecInputStream、ObjectOutputStream，示例代碼如下：

/**
 * java io 測(cè)試類(lèi)
 */
public class JavaIOTest {

    /**
     * 對(duì)象流(可用于對(duì)象的序列化和反序列化)
     * 僅測(cè)試使用，Java原生的序列化和反序列化效率較低，建議使用Hession
     * 對(duì)象序列化至文件
     */
    @Test
    public void testObjectInputstream() {
        try {
            File file = new File("e:" + File.separator + "seri.txt");
            if(!file.exists()) {
                file.createNewFile();
            }

            ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("e:" + File.separator + "seri.txt"));
            SeriEntity seriEntity = new SeriEntity("hello world");
            outputStream.writeObject(seriEntity);
            outputStream.close();
            outputStream.flush();

            ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(new FileInputStream("e:" + File.separator + "seri.txt"));
            SeriEntity obj = (SeriEntity) inputStream.readObject();

            inputStream.close();

            System.out.println("========" + obj.getName());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 對(duì)象流(可用于對(duì)象的序列化和反序列化)
     * 對(duì)象序列化至內(nèi)存
     */
    @Test
    public void  testObjectInputStreamByte() {
        try {
            SeriEntity seriEntity = new SeriEntity("name name");
            ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream outputStream = new ObjectOutputStream(byteArrayOutputStream);
            outputStream.writeObject(seriEntity);
            outputStream.flush();

            ObjectInputStream inputStream = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(byteArrayOutputStream.toByteArray()));
            SeriEntity entity = (SeriEntity) inputStream.readObject();
            inputStream.close();

            System.out.println("======" + entity.getName());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

4、面向網(wǎng)絡(luò)的的操作

面向網(wǎng)絡(luò)的操作即Java的網(wǎng)絡(luò)編程，主要包括Socket、ServerSocket，示例代碼如下：

/**
 * java 網(wǎng)絡(luò)編程--客戶(hù)端
 */
public class NetClient {

    /**
     * 服務(wù)端IP地址
     */
    private static final String SERVERADDR = "127.0.0.1";

    /**
     * 服務(wù)端提供的端口號(hào)
     */
    private static final int SERVERPORT = 9090;

    public static void main(String[] args) {
        Socket socket = null;

        try {
            // 和服務(wù)端建立連接
            socket = new Socket(SERVERADDR, SERVERPORT);
            System.out.println("==========客戶(hù)端已啟動(dòng)==============");

            // 向服務(wù)端發(fā)送數(shù)據(jù)
            String data = "java網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)例程序";

            // 獲取網(wǎng)絡(luò)輸出流
            OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
            // 向網(wǎng)絡(luò)輸出流寫(xiě)入數(shù)據(jù)(即向服務(wù)端發(fā)送數(shù)據(jù))
            outputStream.write(data.getBytes());
            outputStream.flush();

            //寫(xiě)關(guān)閉,不然會(huì)一直阻塞著,服務(wù)器會(huì)認(rèn)為客戶(hù)端還一直在寫(xiě)數(shù)據(jù)
            //由于從客戶(hù)端發(fā)送的消息長(zhǎng)度是任意的，客戶(hù)端需要關(guān)閉連接以通知服務(wù)器消息發(fā)送完畢，如果客戶(hù)端在發(fā)送完最后一個(gè)字節(jié)后
            //關(guān)閉輸出流，此時(shí)服務(wù)端將知道"我已經(jīng)讀到了客戶(hù)端發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)的末尾了,即-1",就會(huì)讀取出數(shù)據(jù)并關(guān)閉服務(wù)端的讀數(shù)據(jù)流,在之后就可以
            //自己(服務(wù)端)的輸出流了,往客戶(hù)端寫(xiě)數(shù)據(jù)了
            socket.shutdownOutput();

            // 接收服務(wù)端數(shù)據(jù)
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int len = 1;
            while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
                System.out.println(new String(bytes, "UTF-8"));
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

/**
 * java網(wǎng)絡(luò)編程 -- 服務(wù)端
 */
public class NetServer {

    /**
     * 服務(wù)端提供的端口
     */
    private static final int SERVERPORT = 9090;

    public static void main(String[] args) {
        ServerSocket serverSocket = null;
        try {
            serverSocket = new ServerSocket(SERVERPORT);
            System.out.println("===========服務(wù)端已啟動(dòng)===========");

            while (true) {
                // 接收客戶(hù)端請(qǐng)求
                Socket socket = serverSocket.accept();

                // 接收客戶(hù)端發(fā)送的信息
                InputStream inputStream = socket.getInputStream();
                byte[] bytes = new byte[1024];
                int len = 1;
                System.out.println("客戶(hù)端發(fā)送消息：");
                while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) {
                    System.out.println(new String(bytes, "UTF-8"));
                }

                String data = "服務(wù)端已收到消息";
                System.out.println(data);
                OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
                outputStream.write(data.getBytes());
                outputStream.flush();

                //寫(xiě)關(guān)閉,不然會(huì)一直阻塞著,服務(wù)器會(huì)認(rèn)為客戶(hù)端還一直在寫(xiě)數(shù)據(jù)
                //由于從客戶(hù)端發(fā)送的消息長(zhǎng)度是任意的，客戶(hù)端需要關(guān)閉連接以通知服務(wù)器消息發(fā)送完畢，如果客戶(hù)端在發(fā)送完最后一個(gè)字節(jié)后
                //關(guān)閉輸出流，此時(shí)服務(wù)端將知道"我已經(jīng)讀到了客戶(hù)端發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)的末尾了,即-1",就會(huì)讀取出數(shù)據(jù)并關(guān)閉服務(wù)端的讀數(shù)據(jù)流,在之后就可以
                //自己(服務(wù)端)的輸出流了,往客戶(hù)端寫(xiě)數(shù)據(jù)了
                socket.shutdownOutput();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                serverSocket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

由于篇幅有限文章中的代碼無(wú)法一一列出，如需獲取全部的源碼信息，可關(guān)注微信公眾號(hào) 布衣暖，回復(fù) java基礎(chǔ) 獲取全部的源碼信息