Java IO流：读写文件的基础操作

# 1. Java IO流简介

## 1.1 IO流的概念

IO即Input/Output，是指输入和输出。在Java中，IO流用于处理设备之间的数据传输。输入流用于从设备读取数据，输出流用于向设备写入数据。

## 1.2 IO流的分类

IO流可以根据数据流向分为输入流和输出流，根据处理数据类型分为字节流和字符流。

- 输入流：用于从外部读取数据的流，如InputStream、Reader等。
- 输出流：用于向外部写入数据的流，如OutputStream、Writer等。
- 字节流：以字节为单位进行数据操作的流，如InputStream、OutputStream。
- 字符流：以字符为单位进行数据操作的流，如Reader、Writer。

## 1.3 IO流的基本原理

IO流通过将数据封装成流的形式进行传输，数据源可以是文件、网络连接、内存等。在流中，数据按照FIFO（先进先出）的顺序传输，读取和写入的操作分别对应读取和写入流的操作。

# 2. 文件读取操作

在Java中，我们可以使用IO流来进行文件的读取操作。文件读取的过程是将文件中的数据读取到程序中进行处理的过程。下面将介绍几种常用的文件读取操作方法。

#### 2.1 使用InputStream读取文件

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class FileInputStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("test.txt");
        try (InputStream inputStream = new FileInputStream(file)) {
            int data;
            while ((data = inputStream.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

代码解析：

- 首先创建一个File对象，指定要读取的文件路径。
- 然后创建一个FileInputStream对象，并将File对象传入其中。
- 使用InputStream的`read()`方法读取文件内容，每次读取一个字节，并将其转换成字符输出。
- 当读取到文件末尾时，`read()`方法会返回-1，循环结束。

#### 2.2 使用BufferedInputStream提高读取效率

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class BufferedInputStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("test.txt");
        try (InputStream inputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file))) {
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int bytesRead;
            while ((bytesRead = inputStream.read(buffer)) != -1) {
                System.out.print(new String(buffer, 0, bytesRead));
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

代码解析：

- 首先创建一个File对象，指定要读取的文件路径。
- 接着创建一个FileInputStream对象，并将File对象传入其中。
- 再将FileInputStream对象传入BufferedInputStream的构造函数中，创建一个BufferedInputStream对象。
- 使用BufferedInputStream的`read(byte[] buffer)`方法读取文件内容，每次读取一定长度的字节，并将其转换成字符串输出。
- 当读取到文件末尾时，`read()`方法会返回-1，循环结束。

#### 2.3 使用FileReader和BufferedReader读取文本文件

import java.io.BufferedReader;
import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class BufferedReaderExample {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("test.txt");
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file))) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

代码解析：

- 首先创建一个File对象，指定要读取的文件路径。
- 接着创建一个FileReader对象，并将File对象传入其中。
- 再将FileReader对象传入BufferedReader的构造函数中，创建一个BufferedReader对象。
- 使用BufferedReader的`readLine()`方法逐行读取文件内容，并将每行内容输出。
- 当读取到文件末尾时，`readLine()`方法会返回null，循环结束。

#### 2.4 使用Scanner读取文件内容

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class ScannerExample {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("test.txt");
        try (Scanner scanner = new Scanner(file)) {
            while (scanner.hasNextLine()) {
                String line = scanner.nextLine();
                System.out.println(line);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

代码解析：

- 首先创建一个File对象，指定要读取的文件路径。
- 接着创建一个Scanner对象，并将File对象传入其中。
- 使用Scanner的`hasNextLine()`方法判断文件是否还有下一行内容。
- 使用Scanner的`nextLine()`方法读取文件的下一行内容，并将其输出。
- 当读取到文件末尾时，`hasNextLine()`方法返回false，循环结束。

以上是几种常用的文件读取操作方法，根据不同的需求，可以选择使用合适的方法来读取文件内容。

# 3. 文件写入操作

文件写入操作是IO流操作中的重要部分，可以通过不同的方式将数据写入到文件中。下面将介绍几种常见的文件写入操作及其使用方法。

#### 3.1 使用OutputStream写入文件

在Java中，可以使用OutputStream来写入文件，这是一种字节流写入方式。下面是一个简单的示例：

public class WriteFileWithOutputStream {
    public static void main(String[] args) {
        String content = "Hello, this is a sample content to be written into the file.";

        try (OutputStream outputStream = new FileOutputStream("output.txt")) {
            byte[] bytes = content.getBytes();
            outputStream.write(bytes);
            System.out.println("Data ha