Java IO流详解

1. IO概述

IO（Input/Output）即输入和输出，指的是设备或环境之间进行数据的输入或输出。例如，键盘是输入设备，显示器是输出设备。在Java中，输入输出问题通过流（Stream）对象来解决。以程序为中心，读取文件是输入，写入文件是输出。

1.1 流的分类

Java中的IO流可以从两个角度进行分类：

从输入输出角度分类：
- 输入流：用于读取数据。
- 输出流：用于写入数据。
从数据的角度分类：
- 字符流：处理文本数据，如文章、Java文件等。
- 字节流：处理二进制数据，如图片、MP3文件等。

2. 字符流

字符流用于处理文本数据，如文章、Java文件等。字符流的类命名规则如下：

如果是输出流，类名以Writer结尾。
如果是输入流，类名以Reader结尾。

2.1 案例：使用字符流向文件写入"HelloWorld"

public class IOTest {public static void main(String[] args) {// 创建一个文件File file = new File("test.txt");Writer writer = null;try {// 创建输出流对象writer = new FileWriter(file);// 写入数据writer.write("HelloWorld");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {// 释放资源if (writer != null) {try {writer.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
}

2.2 文件的追加

public class IOTest4 {public static void main(String[] args) {Writer writer = null;try {// 追加模式writer = new FileWriter("test1.txt", true);writer.write("liangliang");} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if (writer != null) {try {writer.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
}

2.3 换行

不同操作系统下的换行符不同：

Windows: \r\n
Linux: \n
Mac: \r

public class IOTest5 {public static void main(String[] args) {File file = new File("test.txt");Writer writer = null;try {writer = new FileWriter(file);for (int i = 0; i < 100; i++) {writer.write("HelloWorld\r\n");if (i % 10 == 0) {writer.flush();}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if (writer != null) {try {writer.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
}

2.4 Writer的五种写入方法

public class IOTest6 {public static void main(String[] args) {File file = new File("test.txt");Writer writer = null;try {writer = new FileWriter(file);char[] c = {'a', 'b', 'p', 'b', 'p'};writer.write(c); // 写入整个数组writer.write(c, 2, 2); // 写入数组的一部分writer.write(97); // 写入单个字符writer.write("helloworld", 2, 2); // 写入字符串的一部分} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {if (writer != null) {try {writer.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
}

3. 字符流与字节流的桥梁

OutputStreamWriter是字符流转向字节流的桥梁，可以指定编码格式。

public class ConverterDemo {public static void main(String[] args) {OutputStreamWriter ow = null;try {ow = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("b.txt"), "GBK");ow.write("中");ow.flush();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {try {if (ow != null) {ow.close();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}

4. Properties类

Properties类表示一个持久的属性集，可以保存在流中或从流中加载。它继承自Hashtable，是线程安全的键值对存储结构。

public class PropTest6 {public static void main(String[] args) {Properties prop = new Properties();InputStream in = null;try {in = PropTest6.class.getClassLoader().getResourceAsStream("names.properties");prop.load(in);System.out.println(prop);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();} finally {if (in != null) {try {in.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}
}

5. 序列化流

序列化流用于将对象写入输出流或从输入流中读取对象。

5.1 ObjectOutputStream

要序列化的对象需要实现Serializable接口。

public class ObjectOutputStreamDemo {public static void main(String[] args) {try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.txt"))) {oos.writeObject(new Person("张三", 20));} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}class Person implements Serializable {private static final long serialVersionUID = 1L;private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic String toString() {return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}';}
}