Java IO系统详解:字节流与NIO入门
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更新于2024-07-31
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Java的IO系统是Java编程中不可或缺的一部分,它提供了处理输入和输出的能力,使得程序能够与外部世界进行数据交换,包括磁盘文件、网络通信等。本章主要关注Java的IO流体系结构、字节流和字符流的使用,以及NIO(New IO)系统。
Java IO流的体系结构分为字节流和字符流两大类。字节流处理的数据单位是字节,适用于所有类型的数据,包括二进制和文本。字节流由两个抽象基类构成:InputStream和OutputStream,分别用于处理输入和输出。InputStream的子类如FileInputStream用于读取文件,OutputStream的子类如FileOutputStream用于写入文件。此外,还有FilterInputStream和FilterOutputStream作为过滤器流,可以增强或修改流的功能,例如DataInputStream和DataOutputStream用于处理基本数据类型。
字符流则专注于处理文本数据,基于Unicode编码,最小单位是两个字节。字符流的抽象基类是Reader和Writer,其子类如 FileReader 和 FileWriter 分别用于读写文本文件。过滤器字符流如BufferedReader和BufferedWriter用于提高读写效率,InputStreamReader和OutputStreamWriter作为桥梁,使得字节流和字符流之间可以转换。
在Java 1.4引入的NIO(New IO)系统,提供了一种更高效、非阻塞的IO模型。NIO的核心概念包括缓冲区(Buffer)、通道(Channel)和选择器(Selector)。缓冲区用于存储数据,通道代表到IO源的连接,可以选择多个通道并进行读写操作,而选择器则允许同时监控多个通道的事件,提高了多路复用的性能。
File类在Java IO中扮演重要角色,提供了对文件的基本操作,如创建、删除、重命名和获取文件属性。AccessFile类可能指的是java.nio.file包中的Files类,它提供了更多高级的文件操作功能。
对象序列化是Java IO的另一个重要特性,允许将对象的状态保存到文件中,以便稍后恢复。通过实现Serializable接口,对象可以被序列化和反序列化,便于持久化存储或网络传输。
Java的IO系统是复杂且强大的,不仅包含基本的文件读写,还支持网络通信、对象序列化等复杂操作。掌握好IO流的使用,对于编写高效、可靠的Java程序至关重要。在实际编程中,开发者需要根据需求选择合适的流类型,利用过滤器流和NIO的特性来优化IO性能。
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