Java I/O系统解析与应用

"本章详细介绍了Java的IO系统，包括Java 1.0和1.1版本的IO库。Java的IO设计面临多种方案选择，如文件、控制台和网络连接的不同类型的I/O以及多种通信方式。Java 1.1对1.0的库进行了扩展，增加了新的内容，导致了新旧库的混合使用。本章分为两部分，首先讲解Java 1.0的IO流库，然后介绍Java 1.1的新特性。虽然1.0的代码在1.1中会被标记为不建议使用，但了解它们有助于理解新旧方法的区别。Java的IO类分为输入和输出，输入流由InputStream派生，输出流由OutputStream派生，它们的基本方法分别是read()和write()，但在实际使用中，我们通常会组合多个对象以实现更高级的功能。" 在Java中，输入/输出(I/O)系统是一个核心组成部分，允许程序与外部世界进行数据交换。Java 1.0的IO库基于流(Stream)的概念，流可以被视为数据的序列，可以是从源流向目的地的数据通道。InputStream和OutputStream是所有输入和输出流的基类，分别提供了基础的读写功能。尽管read()和write()方法直接操作字节或字节数组，但通常开发者会使用它们的子类，如FileInputStream和FileOutputStream，来进行文件的读写，或者DataInputStream和DataOutputStream来处理基本数据类型。 Java 1.1引入了新的I/O库，其中包括了BufferedInputStream和BufferedOutputStream，它们提供了缓冲机制，提高了读写效率。此外，还出现了Reader和Writer类，用于处理字符流，而非字节流，这使得处理文本数据变得更加方便。CharArrayReader和CharArrayWriter等类则是这些抽象的实例化，便于在内存中操作字符数组。 进一步，Java 1.1引入了FileReader和FileWriter，简化了文件内容的读写。还有ObjectInputStream和ObjectOutputStream支持对象的序列化和反序列化，允许对象的状态被保存到文件或在网络上传输。此外，InputStreamReader和OutputStreamWriter将字节流与字符流关联起来，实现了不同字符编码之间的转换。 NIO（New IO）库在Java 1.4中引入，它提供了一种非阻塞I/O模型，适用于高性能的服务器端应用。NIO的核心是Channel和Buffer，相比于传统的流，它们提供了更高的并发性能和更低的系统资源消耗。 Java IO系统还包括过滤流（FilterStream），如BufferedInputStream和PrintStream，它们在原有流的基础上增加了额外的功能，如缓冲、格式化输出等。管道流（PipedInputStream和PipedOutputStream）则允许在不同线程间传递数据。 Java的IO系统是一个复杂的框架，包含了丰富的类和接口，以适应各种不同的I/O需求。理解和掌握这一系统对于开发涉及数据交换的应用至关重要。无论是处理文件、控制台交互还是网络通信，Java的IO库都能提供强大的支持。通过深入学习和实践，开发者可以有效地利用这些工具来优化其程序的输入输出处理。