Java中的LineNumber流

# 1. Java I/O流介绍

#### 1.1 I/O流的概念和作用
在计算机编程中，I/O (Input/Output) 流是一种基本的数据传输方式。简单来说，输入（Input）指的是程序从外部获取数据的过程，而输出（Output）指的是程序将数据发送到外部的过程。I/O流在Java程序中扮演着重要的角色，它们负责程序与外部文件或设备之间的数据传输。

#### 1.2 Java中的输入输出流分类
在Java中，I/O流可以分为两类：字节流和字符流。字节流（Byte Stream）以字节为单位进行数据传输，适用于处理图像、音频和二进制文件等。字符流（Character Stream）以字符为单位进行数据传输，适用于处理文本文件等。

#### 1.3 涉及LineNumber流的概述
LineNumber流是Java I/O流中的一种特殊流，它可以记录读取或写入数据时的行号信息。LineNumber流是字符流的一种扩展类型，主要包括LineNumberReader和LineNumberWriter两个类。它们可以方便地获取当前读取或写入的行号，以及进行行号的设置。

LineNumber流在某些场景下非常有用，例如在文件读取和写入时跟踪行号、日志记录中的行号追踪、程序调试等。在接下来的章节中，我们将详细介绍LineNumber流的工作原理、用途以及基本用法。

# 2. LineNumber流的原理与用途

Java中的LineNumber流是一种特殊的流，它可以用于统计行号，并在读写文件时方便地记录和获取行号信息。在本章节中，我们将深入探讨LineNumber流的工作原理、主要用途以及在Java编程中的常见实际应用。

#### 2.1 LineNumber流的工作原理

LineNumber流在内部维护了一个计数器，用于跟踪当前读写的行号。在读取每一行数据或者写入数据时，LineNumber流会自动更新行号计数器，从而实现对行号的自动统计。通过这种方式，我们可以方便地获取和记录文件中每行数据的行号信息。

#### 2.2 LineNumber流的主要作用和优势

LineNumber流主要用于在读写文件时记录行号信息，特别在需要分析、统计文件中数据行数的业务场景下具有重要作用。它的优势在于能够提供简单易用的行号管理功能，同时不会对文件内容本身造成影响，从而达到了“零侵入性”的效果。

#### 2.3 LineNumber流在Java编程中的常见用途

在实际的Java编程中，LineNumber流经常被用于文件操作、日志记录和数据分析等场景。通过使用LineNumber流，开发人员可以轻松地获取和记录文件中数据的行号信息，从而简化了数据处理的流程，并提高了代码的可读性和可维护性。

在下一个章节中，我们将详细介绍LineNumber流的基本用法，包括LineNumberInputStream和LineNumberOutputStream的基本介绍，以及在Java编程中如何正确地初始化和关闭LineNumber流。

# 3. LineNumber流的基本用法

在这一章节中，我们将介绍LineNumber流的基本用法，包括线程安全、读取和写入文件、初始化和关闭操作等内容。

#### 3.1 LineNumberInputStream和LineNumberOutputStream的基本介绍

LineNumberInputStream和LineNumberOutputStream是Java中用于读取和写入数据时维护行号的流。LineNumberInputStream继承自FilterInputStream，而LineNumberOutputStream则继承自FilterOutputStream。它们都提供了一些方法来获取或设置当前读取或写入的行号。

下面是LineNumberInputStream和LineNumberOutputStream常用的方法介绍：

- int getLineNumber()：返回当前已读取或写入的行号。
- void setLineNumber(int lineNumber)：设置当前的行号。
- void mark(int readlimit)：在当前位置设置标记。
- void reset()：将当前位置重置为最近设置的标记。
- boolean markSupported()：判断是否支持mark和reset操作。

#### 3.2 LineNumberReader和LineNumberWriter的常见用法

除了LineNumberInputStream和LineNumberOutputStream外，Java还提供了LineNumberReader和LineNumberWriter，它们分别是基于字符的LineNumber流。

LineNumberReader继承自BufferedReader，而LineNumberWriter则继承自BufferedWriter。它们提供了类似的方法和功能，用法也类似。不同的是LineNumberReader和LineNumberWriter是以字符为单位读取和写入数据，并且它们通常与FileReader和FileWriter等配合使用。

下面是LineNumberReader和LineNumberWriter常用的方法介绍：

- int getLineNumber()：返回当前已读取或写入的行号。
- void setLineNumber(int lineNumber)：设置当前的行号。
- void mark(int readAheadLimit)：在当前位置设置标记。
- void reset()：将当前位置重置为最近设置的标记。
- boolean markSupported()：判断是否支持mark和reset操作。

#### 3.3 LineNumber流的初始化和关闭操作

在使用LineNumber流之前，我们需要进行初始化和关闭操作。主要有以下几个步骤：

1. 创建LineNumber流对象：根据需要选择LineNumberInputStream/LineNumberOutputStream或LineNumberReader/LineNumberWriter进行创建。
2. 创建输入/输出流对象：根据需要选择FileInputStream/FileOutputStream或FileReader/FileWriter等创建。
3. 将输入/输出流对象传递给LineNumber流对象进行包装。
4. 执行相应的读取或写入操作。
5. 关闭所有流对象：按照创建的相反顺序依次关闭流对象。

下面是一个使用LineNumberReader和LineNumberWriter读取和写入文件的例子：

import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.LineNumberReader;
import java.io.LineNumberWriter;
import java.io.IOException;

public class LineNumberExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 创建LineNumberReader并包装FileReader
            LineNumberReader reader = new LineNumberReader(new FileReader("input.txt"));

            // 创建LineNumberWriter并