Java I/O

一、概览

Java 的 I/O 大概可以分成以下几类：

• 磁盘操作： File
• 字节操作： InputStream 和 OutputStream
• 字符操作： Reader 和 Writer
• 对象操作： Serializable
• 网络操作： Socket
• 新的输入 / 输出： NIO

二、磁盘操作

File 类可以用于表示文件和目录的信息，但是它不表示文件的内容
从 Java7 开始，可以使用 ** Paths** 和 Files 代替 File

三、字节操作

实现文件复制：

public static void copyFile(String src, String dist) throws IOException {
    FileInputStream in = new FileInputStream(src);
    FileOutputStream out = new FileOutputStream(dist);
    
    byte[] buffer = new byte[20 * 1024];
    int cnt;
    
    // read() 最多读取 buffer.length 个字节
    // 返回的是实际读取的个数
    // 返回 -1 的时候表示读到 eof，即文件尾
    while ((cnt = in.read(buffer, 0, buffer.length)) != -1) {
        out.write(buffer, 0, cnt);
    }
    
    in.close();
    out.close();
}

装饰者模式：

FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(filePath);
BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(fileInputStream);

四、字符操作

1. 编码 与 解码

概述： 编码就是把字符转换为字节，而解码是把字节重新组合成字符
乱码： 如果编码和解码过程使用不同的编码方式那么就出现了乱码

2. String 的编码方式

String str1 = "中文";
byte[] bytes = str1.getBytes("UTF-8");
String str2 = new String(bytes, "UTF-8");

3. Reader 与 Writer

不管是磁盘还是网络传输，最小的存储单元都是字节，而不是字符。但是在程序中操作的通常是字符形式的数据，因此需要提供对字符进行操作的方法。

• InputStreamReader 实现从字节流解码成字符流；
• OutputStreamWriter 实现字符流编码成为字节流。

实现逐行输出文本文件的内容：

public static void readFileContent(String filePath) throws IOException {

    FileReader fileReader = new FileReader(filePath);
    BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);

    String line;
    while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }

    // 装饰者模式使得 BufferedReader 组合了一个 Reader 对象
    // 在调用 BufferedReader 的 close() 方法时会去调用 Reader 的 close() 方法
    // 因此只要一个 close() 调用即可
    bufferedReader.close();
}

五、对象操作

1. Serializable

序列化的类需要实现 Serializable 接口，它只是一个标准，没有任何方法需要实现，但是如果不去实现它的话而进行序列化，会抛出异常

2. transient

transient 关键字可以使一些属性不会被序列化

六、网络操作

Java 中的网络支持

• InetAddress： 用于表示网络上的硬件资源，即 IP 地址
• URL： 统一资源定位符
• Sockets： 使用 TCP 协议实现网络通信
• Datagram： 使用 UDP 协议实现网络通信

1. InetAddress

创建： 没有公有的构造函数，只能通过静态方法来创建实例

InetAddress.getByName(String host);
InetAddress.getByAddress(byte[] address);

2. URL

可以直接从 URL 中读取字节流数据

public static void main(String[] args) throws IOException {

    URL url = new URL("http://www.baidu.com");

    /* 字节流 */
    InputStream is = url.openStream();

    /* 字符流 */
    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is, "utf-8");

    /* 提供缓存功能 */
    BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }

    br.close();
}

3. Sockets

• ServerSocket： 服务器端类
• Socket： 客户端类
• 服务器和客户端通过 InputStream 和 OutputStream 进行输入输出

4. Datagram

• DatagramSocket： 通信类
• DatagramPacket： 数据包类