Java高级IO流特性深入解析与应用

资源摘要信息: "Java高级 io 流特性.pdf" 在Java编程语言中，I/O流是一组用来处理数据输入和输出的类和接口。Java的I/O操作主要用于处理字节流和字符流，它们包括输入流和输出流，分别用于读取数据和写入数据。Java高级I/O流特性主要涉及流的高级用法，如缓冲、装饰、对象序列化、文件操作等。 知识点1：缓冲流（Buffered Streams） 缓冲流通过在内存中维护一个缓冲区来提高输入输出操作的效率。当从输入流读取数据时，缓冲流从底层输入流中读取数据填充到缓冲区中，并一次从缓冲区中读取多个数据项。同理，在向输出流写入数据时，数据首先被写入缓冲区，当缓冲区满时，再将其刷新到目的地。Java提供了BufferedInputStream、BufferedOutputStream、BufferedReader和BufferedWriter等缓冲流类。 知识点2：装饰者模式（Decorator Pattern） 装饰者模式是用于动态地给一个对象添加一些额外的职责，而不是在创建一个子类来扩展功能。在Java I/O中，装饰者模式允许用户在运行时将不同的装饰器类附加到原始流对象上，以添加新的功能。例如，使用DataInputStream可以装饰一个InputStream对象，使得可以直接从输入流中读取Java的基本数据类型，如int、float等。 知识点3：对象序列化（Object Serialization） 对象序列化是指将对象的状态信息转换为可以存储或传输的形式的过程。在Java中，对象序列化是指将对象转换成字节序列的过程，而反序列化则将字节序列恢复为对象。这在远程通信和数据持久化（如存储到文件系统）中非常有用。实现序列化的类必须实现java.io.Serializable接口。相关的类包括ObjectOutputStream和ObjectInputStream，它们分别用于对象的序列化和反序列化。 知识点4：随机访问文件（RandomAccessFile） RandomAccessFile是一个具有读取和写入功能的类，它允许程序自由地访问文件的任何位置。这对于需要非线性访问文件数据的应用程序特别有用。例如，可以使用RandomAccessFile来更新文件中的特定部分，而无需读取整个文件。这个类提供了seek()方法来定位文件指针的位置，read()和write()方法则允许在该位置进行读写操作。 知识点5：NIO（New I/O） Java NIO是从Java 1.4版本引入的一套新的I/O API，用于替代标准的Java I/O API。NIO支持面向缓冲区的、基于通道的I/O操作。NIO使得高并发网络编程成为可能，因为它支持基于选择器的非阻塞模式。NIO的类和接口主要存在于java.nio和java.nio.channels包中，如Buffer、ByteBuffer、CharBuffer、FileChannel、Selector等。 知识点6：字符流和字节流 Java I/O库区分了处理字符的字符流和处理字节的字节流。字符流封装了Reader和Writer类，用于读取和写入文本数据，自动处理字符编码。字节流封装了InputStream和OutputStream类，用于读取和写入二进制数据。例如，FileInputStream和FileOutputStream用于文件的字节流读写，而FileReader和FileWriter用于文件的字符流读写。 知识点7：标准I/O与流重定向 Java标准I/O流指的是System.in、System.out和System.err，它们分别用于标准输入、标准输出和标准错误输出。流重定向是指改变一个程序的默认输入输出源。在Java中，可以使用System类的setIn()、setOut()和setErr()方法来改变标准输入流、标准输出流和标准错误流的指向。 这些高级特性使得Java I/O系统既灵活又强大，适用于各种复杂的数据处理场景。理解和掌握这些特性，对于进行高效和专业的Java编程至关重要。