Java学习教程，从入门到精通，Java流(Stream)、文件(File)和IO语法知识点及案例代码（125）

Java 流(Stream)、文件(File)和IO 语法知识点及案例代码 一、Java 流(Stream) 1.1 概念 流是 Java 中用于处理输入/输出操作的抽象概念。流可以看作是数据的管道，数据从源头流向目的地。Java 中的流分为两大类： 字节流：以字节为单位进行数据读写，适用于所有类型的数据。字符流：以字符为单位进行数据读写，适用于文本数据。 1.2 字节流 InputStream：所有字节输入流的父类。 FileInputStream：从文件中读取字节数据。ByteArrayInputStream：从字节数组中读取字节数据。BufferedInputStream：带缓冲区的字节输入流，提高读取效率。 OutputStream：所有字节输出流的父类。 FileOutputStream：向文件中写入字节数据。ByteArrayOutputStream：向字节数组中写入字节数据。BufferedOutputStream：带缓冲区的字节输出流，提高写入效率。 1.3 字符流 Reader：所有字符输入流的父类。 FileReader：从文件中读取字符数据。InputStreamReader：将字节流转换为字符流。BufferedReader：带缓冲区的字符输入流，提高读取效率。 Writer：所有字符输出流的父类。 FileWriter：向文件中写入字符数据。OutputStreamWriter：将字符流转换为字节流。BufferedWriter：带缓冲区的字符输出流，提高写入效率。 1.4 案例代码 import java.io.*; public class StreamExample { public static void main(String[] args) { // 1. 使用字节流复制文件 try (FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt")) { byte[] buffer = new byte[1024]; int len; while ((len = fis.read(buffer)) != -1) { fos.write(buffer, 0, len); } System.out.println("文件复制成功！"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } // 2. 使用字符流读取文件内容并打印 try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"))) { String line; while ((line = br.readLine()) != null) { System.out.println(line); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } // 3. 使用缓冲流提高读写效率 try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("input.txt")); BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("output.txt"))) { byte[] buffer = new byte[1024]; int len; while ((len = bis.read(buffer)) != -1) { bos.write(buffer, 0, len); } System.out.println("文件复制成功！"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } 二、Java 文件(File) 2.1 概念 File 类代表文件和目录路径名的抽象表示。可以使用 File 类来创建、删除、重命名文件和目录，以及获取文件和目录的属性信息。 2.2 常用方法 boolean createNewFile()：创建新文件。boolean mkdir()：创建目录。boolean delete()：删除文件或目录。boolean exists()：判断文件或目录是否存在。String getName()：获取文件或目录的名称。String getPath()：获取文件或目录的路径。long length()：获取文件的大小。boolean isFile()：判断是否是文件。boolean isDirectory()：判断是否是目录。 2.3 案例代码 import java.io.File; public class FileExample { public static void main(String[] args) { // 1. 创建文件 File file = new File("test.txt"); try { if (file.createNewFile()) { System.out.println("文件创建成功！"); } else { System.out.println("文件已存在！"); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } // 2. 获取文件信息 System.out.println("文件名称：" + file.getName()); System.out.println("文件路径：" + file.getPath()); System.out.println("文件大小：" + file.length() + " bytes"); System.out.println("是否是文件：" + file.isFile()); System.out.println("是否是目录：" + file.isDirectory()); // 3. 删除文件 if (file.delete()) { System.out.println("文件删除成功！"); } else { System.out.println("文件删除失败！"); } } } 三、Java IO 3.1 概念 IO 是 Input/Output 的缩写，即输入/输出。Java IO 提供了丰富的类库来处理各种输入/输出操作，例如文件读写、网络通信等。 3.2 常用类 File：代表文件和目录。InputStream/OutputStream：字节流。Reader/Writer：字符流。BufferedReader/BufferedWriter：带缓冲区的字符流。DataInputStream/DataOutputStream：用于读写基本数据类型。ObjectInputStream/ObjectOutputStream：用于读写对象。 3.3 案例代码 import java.io.*; public class IOExample { public static void main(String[] args) { // 1. 使用 DataOutputStream 写入数据 try (DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.txt"))) { dos.writeInt(100); dos.writeDouble(3.14); dos.writeBoolean(true); dos.writeUTF("Hello, World!"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } // 2. 使用 DataInputStream 读取数据 try (DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.txt"))) { int i = dis.readInt(); double d = dis.readDouble(); boolean b = dis.readBoolean(); String s = dis.readUTF(); System.out.println("读取的数据：" + i + ", " + d + ", " + b + ", " + s); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } // 3. 使用 ObjectOutputStream 序列化对象 try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("object.txt"))) { oos.writeObject(new Person("张三", 20)); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } // 4. 使用 ObjectInputStream 反序列化对象 try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("object.txt"))) { Person person = (Person) ois.readObject(); System.out.println("反序列化的对象：" + person); } catch (IOException | ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } } class Person implements Serializable { private String name; private int age; public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } @Override public String toString() { return "Person{" + "name='" + name + '\'' + ", age=" + age + '}'; } } 四、总结

Java 流、文件和 IO 是 Java 编程中非常重要的部分，掌握这些知识可以帮助我们更好地处理各种输入/输出操作。

以下是一些实际开发中常见的 Java 流、文件和 IO 的具体案例，涵盖了文件读写、网络通信、数据处理等场景。

---

五、实际开发案例 1. 读取配置文件

在实际开发中，经常需要读取配置文件（如 .properties 文件）来加载配置信息。

import java.io.FileInputStream; import java.io.IOException; import java.util.Properties; public class ConfigFileExample { public static void main(String[] args) { Properties properties = new Properties(); try (FileInputStream fis = new FileInputStream("config.properties")) { // 加载配置文件 properties.load(fis); // 读取配置项 String username = properties.getProperty("username"); String password = properties.getProperty("password"); System.out.println("Username: " + username); System.out.println("Password: " + password); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

配置文件 config.properties 内容：

username=admin password=123456

---

2. 日志记录到文件

在实际开发中，通常需要将日志信息记录到文件中，以便后续分析和排查问题。

import java.io.FileWriter; import java.io.IOException; import java.io.PrintWriter; import java.time.LocalDateTime; public class LoggingExample { public static void main(String[] args) { String logFile = "app.log"; try (PrintWriter writer = new PrintWriter(new FileWriter(logFile, true))) { // 记录日志 writer.println(LocalDateTime.now() + " - Application started."); writer.println(LocalDateTime.now() + " - Performing some operation..."); writer.println(LocalDateTime.now() + " - Application finished."); System.out.println("日志已记录到文件: " + logFile); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

日志文件 app.log 内容：

2023-10-25T14:30:00.123 - Application started. 2023-10-25T14:30:01.456 - Performing some operation... 2023-10-25T14:30:02.789 - Application finished.

---

3. 文件上传功能

在 Web 开发中，文件上传是一个常见的功能。以下是一个模拟文件上传的案例。

import java.io.File; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.InputStream; public class FileUploadExample { public static void main(String[] args) { // 模拟上传的文件流（假设从网络或客户端获取） InputStream inputStream = FileUploadExample.class.getResourceAsStream("/example.txt"); // 目标文件路径 String uploadPath = "uploads/example.txt"; File uploadDir = new File("uploads"); if (!uploadDir.exists()) { uploadDir.mkdir(); // 创建上传目录 } try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(uploadPath)) { byte[] buffer = new byte[1024]; int len; while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1) { fos.write(buffer, 0, len); // 将文件写入目标路径 } System.out.println("文件上传成功: " + uploadPath); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

---

4. 读取 CSV 文件并解析

在实际开发中，CSV 文件常用于数据导入导出。以下是一个读取 CSV 文件并解析数据的案例。

import java.io.BufferedReader; import java.io.FileReader; import java.io.IOException; public class CSVReaderExample { public static void main(String[] args) { String csvFile = "data.csv"; try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(csvFile))) { String line; while ((line = br.readLine()) != null) { // 按逗号分割每一行数据 String[] data = line.split(","); System.out.println("Name: " + data[0] + ", Age: " + data[1] + ", City: " + data[2]); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

CSV 文件 data.csv 内容：

John,25,New York Alice,30,Los Angeles Bob,22,Chicago

---

5. 网络文件下载

在实际开发中，经常需要从网络下载文件并保存到本地。

import java.io.BufferedInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.net.URL; public class FileDownloadExample { public static void main(String[] args) { String fileUrl = " example /path/to/file.zip"; String savePath = "downloads/file.zip"; try (BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new URL(fileUrl).openStream()); FileOutputStream fos = new FileOutputStream(savePath)) { byte[] buffer = new byte[1024]; int len; while ((len = in.read(buffer)) != -1) { fos.write(buffer, 0, len); // 将网络文件写入本地 } System.out.println("文件下载完成: " + savePath); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

---

6. 对象序列化与反序列化

在实际开发中，对象序列化常用于将对象保存到文件或通过网络传输。

import java.io.*; public class SerializationExample { public static void main(String[] args) { // 对象序列化 try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("user.dat"))) { User user = new User("Alice", 30); oos.writeObject(user); System.out.println("对象已序列化到文件: user.dat"); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } // 对象反序列化 try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("user.dat"))) { User user = (User) ois.readObject(); System.out.println("从文件反序列化的对象: " + user); } catch (IOException | ClassNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } } } class User implements Serializable { private String name; private int age; public User(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } @Override public String toString() { return "User{name='" + name + "', age=" + age + "}"; } }

---

7. 大文件分块读取

对于大文件，一次性读取可能会导致内存溢出。可以通过分块读取的方式处理。

import java.io.BufferedInputStream; import java.io.FileInputStream; import java.io.IOException; public class LargeFileReadExample { public static void main(String[] args) { String filePath = "largefile.log"; try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(filePath))) { byte[] buffer = new byte[1024 * 1024]; // 每次读取 1MB int len; while ((len = bis.read(buffer)) != -1) { // 处理读取的数据 System.out.println("读取了 " + len + " 字节数据"); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

---

8. 文件压缩与解压缩

在实际开发中，文件压缩和解压缩是常见的操作。

import java.io.*; import java.util.zip.ZipEntry; import java.util.zip.ZipOutputStream; public class ZipExample { public static void main(String[] args) { String[] filesToZip = {"file1.txt", "file2.txt"}; String zipFile = "archive.zip"; try (ZipOutputStream zos = new ZipOutputStream(new FileOutputStream(zipFile))) { for (String file : filesToZip) { try (FileInputStream fis = new FileInputStream(file)) { ZipEntry zipEntry = new ZipEntry(file); zos.putNextEntry(zipEntry); byte[] buffer = new byte[1024]; int len; while ((len = fis.read(buffer)) != -1) { zos.write(buffer, 0, len); } zos.closeEntry(); } } System.out.println("文件压缩完成: " + zipFile); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }

---

总结

以上案例涵盖了文件读写、网络通信、数据处理等实际开发中常见的场景。通过这些案例，可以更好地理解 Java 流、文件和 IO 的应用。希望对你有所帮助！