在我们日常的开发中使用最多的Java知识点就是Java的IO流和Java集合两大模块,后续的文章我会接着介绍Java集合的知识,本篇博文我主要讲解Java的输入流和输出流。
我们知道任何的编程语言,首先要解决的就是如何与外部介质交换数据,这就包括了如何将数据写到外部介质以及如何读取外部介质的数据;Java的I/O流提供了读写数据的标准方法,Java所有的I/O机制都是基于数据流进行输入输出,这些数据流表示了字符或者字节数据的流动序列。
Java的I/O流按读写方式可以分为字节流和字符流两种类型;其实字符流的本质还是字节流,只不过字符流对字节流做了一次封装。需要注意的是:当我们读写二进制文件时(如:图片、视频、音频等),只能使用字节流,否则会操作失败。
按照读写介质的不同,对于I/O流我们还有另一种划分方法,分别是面向显示器、键盘的操作、面向内存的操作、面向磁盘的操作以及面向网络的操作。
输入流、输出流中的输入和输出均是相对于Java程序来说,输入即是向程序输入数据(读),输出即是程序向外部输出数据(写)。
I/O流的相关类如下图所示:
结合我自身开发的经验,我认为按照读写介质来讲解理解会更加直观,所以下面我会按照不同的读写介质来讲解I/O流。
1、面向显示器、键盘的读写操作(标准输入、输出)
面向显示器的写操作和面向键盘的读操作,就是我们常用的System.out和System.in;使用System.out可以向我们的显示器输出信息,使用System.in可以从我们的键盘获取信息,示例代码如下:
/** * 标准输入输出 */ public class SystemIOTest { public static void main(String[] args) throws Exception{ System.out.println("请输入姓名:"); Scanner scanner = new Scanner(System.in); System.out.println(scanner.nextLine()); } }
2、面向磁盘的读写操作
面向磁盘的读写操作,主要就是指对文件的读写操作,它主要包括FileInputStream、FileOutputStream、FileReader、FileWriter,示例代码如下:
/** * java io 测试类 */ public class JavaIOTest { /** * 字节流读取二进制文件(如图片、音乐文件) */ @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(); } } /** * 字节流读取文本 */ @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(); } } /** * 字符流读取文本 * 字符流直接读取文本时,中文可能会乱码,所以通过InputStreamReader建字节流转换为字符流 */ @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(); } } /** * 通过字符串的方式读取文本(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、面向内存的读写操作
面向内存的读写操作,主要用于中间数据的缓存,主要包括:ByteArrayInputStream、ByteArrayOutputStream、ObjecInputStream、ObjectOutputStream,示例代码如下:
/** * java io 测试类 */ public class JavaIOTest { /** * 对象流(可用于对象的序列化和反序列化) * 仅测试使用,Java原生的序列化和反序列化效率较低,建议使用Hession * 对象序列化至文件 */ @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(); } } /** * 对象流(可用于对象的序列化和反序列化) * 对象序列化至内存 */ @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、面向网络的的操作
面向网络的操作即Java的网络编程,主要包括Socket、ServerSocket,示例代码如下:
/** * java 网络编程--客户端 */ public class NetClient { /** * 服务端IP地址 */ private static final String SERVERADDR = "127.0.0.1"; /** * 服务端提供的端口号 */ private static final int SERVERPORT = 9090; public static void main(String[] args) { Socket socket = null; try { // 和服务端建立连接 socket = new Socket(SERVERADDR, SERVERPORT); System.out.println("==========客户端已启动=============="); // 向服务端发送数据 String data = "java网络编程实例程序"; // 获取网络输出流 OutputStream outputStream = socket.getOutputStream(); // 向网络输出流写入数据(即向服务端发送数据) outputStream.write(data.getBytes()); outputStream.flush(); //写关闭,不然会一直阻塞着,服务器会认为客户端还一直在写数据 //由于从客户端发送的消息长度是任意的,客户端需要关闭连接以通知服务器消息发送完毕,如果客户端在发送完最后一个字节后 //关闭输出流,此时服务端将知道"我已经读到了客户端发送过来的数据的末尾了,即-1",就会读取出数据并关闭服务端的读数据流,在之后就可以 //自己(服务端)的输出流了,往客户端写数据了 socket.shutdownOutput(); // 接收服务端数据 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网络编程 -- 服务端 */ public class NetServer { /** * 服务端提供的端口 */ private static final int SERVERPORT = 9090; public static void main(String[] args) { ServerSocket serverSocket = null; try { serverSocket = new ServerSocket(SERVERPORT); System.out.println("===========服务端已启动==========="); while (true) { // 接收客户端请求 Socket socket = serverSocket.accept(); // 接收客户端发送的信息 InputStream inputStream = socket.getInputStream(); byte[] bytes = new byte[1024]; int len = 1; System.out.println("客户端发送消息:"); while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) { System.out.println(new String(bytes, "UTF-8")); } String data = "服务端已收到消息"; System.out.println(data); OutputStream outputStream = socket.getOutputStream(); outputStream.write(data.getBytes()); outputStream.flush(); //写关闭,不然会一直阻塞着,服务器会认为客户端还一直在写数据 //由于从客户端发送的消息长度是任意的,客户端需要关闭连接以通知服务器消息发送完毕,如果客户端在发送完最后一个字节后 //关闭输出流,此时服务端将知道"我已经读到了客户端发送过来的数据的末尾了,即-1",就会读取出数据并关闭服务端的读数据流,在之后就可以 //自己(服务端)的输出流了,往客户端写数据了 socket.shutdownOutput(); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { try { serverSocket.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } }
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