在Java编程中，文件操作和输入输出(IO)处理是必不可少的部分。本文将深入探讨Java IO包

中的文件流操作，包括基础概念、分类、常用类以及实际应用场景。

1. File类

File类是Java IO操作的基础，它实现了Serializable和Comparable<File>接口。

构造方法

// 通过路径名创建File对象
File file1 = new File("pathName");// 通过父路径和子路径创建
File file2 = new File("parent", "child");// 通过父File对象和子路径创建
File file3 = new File(parentFile, "child");// 通过URI创建
File file4 = new File(URI uri);

常用方法

1.exists()：判断文件/目录是否存在

2.isFile()/isDirectory()：判断是否为文件/目录

3.createNewFile()：创建新文件

4.mkdir()/mkdirs()：创建目录

5.list()/listFiles()：列出目录内容

6.delete()：删除文件/目录

2. 流的分类

Java IO流可以按照不同维度进行分类：

按数据流向

输入流：用于读取数据（如读取配置文件）
输出流：用于写入数据（如写日志文件、导出到表格）

按数据类型

字节流：以byte为单位操作数据
字符流：以char为单位操作数据

分类组合

	输入	输出
字节流	InputStream	OutputStream
字符流	Reader	Writer

3. 基础流类

Java IO提供了四个抽象基类：

InputStream/OutputStream：字节流基类
Reader/Writer：字符流基类

4. 字节流操作

字节流以byte为单位操作数据，可以处理任意类型的文件数据。

基本使用方法

// 1. 声明流
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;try {// 2. 创建流fis = new FileInputStream("input.txt");fos = new FileOutputStream("output.txt");// 3. 使用流int data;while ((data = fis.read()) != -1) {fos.write(data);}
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
} finally {// 4. 关闭流try {if (fis != null) fis.close();if (fos != null) fos.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}
}

常用字节流类

FileInputStream/FileOutputStream：文件字节流，操作文件数据
ByteArrayInputStream/ByteArrayOutputStream：字节数组流（内存流），操作内存数据

注意：内存流不需要手动关闭，由垃圾回收器负责清理。

5. 字符流操作

字符流提供了更方便高效的字符处理方式，底层仍是字节流，但自动处理字符编码转换。

try (FileReader reader = new FileReader("input.txt");FileWriter writer = new FileWriter("output.txt")) {int data;while ((data = reader.read()) != -1) {writer.write(data);}
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

注意：字符流只能操作文本文件，不能处理图片、音频、视频等二进制文件。

6. 异常处理

IO操作必须正确处理异常，推荐两种方式：

方式1：try-catch-finally

FileInputStream fis = null;
try {fis = new FileInputStream("file.txt");// 使用流
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
} finally {if (fis != null) {try {fis.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

方式2：try-with-resource（自动关闭资源）

try (FileInputStream fis = new FileInputStream("file.txt");FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt")) {// 使用流// 资源会自动关闭
} catch (IOException e) {e.printStackTrace();
}

7. 增强流

增强流提供更高级的功能和操作，通常包装在基础流之上。

缓冲流（高效流）

缓冲流通过在内存中创建缓冲区，减少实际IO操作次数，提高效率。

// 字节缓冲流
try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("input.txt"));BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("output.txt"))) {byte[] buffer = new byte[1024];int bytesRead;while ((bytesRead = bis.read(buffer)) != -1) {bos.write(buffer, 0, bytesRead);}
}// 字符缓冲流
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"));BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {String line;while ((line = reader.readLine()) != null) {writer.write(line);writer.newLine();}
}

标准流

Java预定义了三个标准流：

System.in：标准输入流（字节流，通常是键盘输入）
System.out：标准输出流（字节流，通常是控制台输出）
System.err：标准错误流（字节流，输出错误信息）

// 使用Scanner读取标准输入
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String input = scanner.nextLine();// 标准输出
System.out.println("普通信息");
System.err.println("错误信息");

转换流

转换流用于在字节流和字符流之间进行转换，并可指定编码。

try (InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("input.txt"), "UTF-8");OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("output.txt"), "UTF-8")) {int data;while ((data = isr.read()) != -1) {osw.write(data);}
}

对象流

对象流用于序列化和反序列化Java对象。

// 需要序列化的类必须实现Serializable接口
class Person implements Serializable {private static final long serialVersionUID = 1L;private String name;private transient int age; // transient修饰的字段不会被序列化// 构造方法、getter和setter
}// 序列化对象
try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.dat"))) {oos.writeObject(new Person("张三", 25));
}// 反序列化对象
try (ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.dat"))) {Person person = (Person) ois.readObject();System.out.println(person.getName());
}

注意：serialVersionUID用于确保序列化兼容性，建议显式定义。

数据流

数据流专门用于读写基本数据类型和字符串。

try (DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.dat"))) {dos.writeInt(100);dos.writeDouble(3.14);dos.writeUTF("Hello");
}try (DataInputStream dis = new DataInputStream(new FileInputStream("data.dat"))) {int i = dis.readInt();double d = dis.readDouble();String s = dis.readUTF();
}

8. 随机访问流

RandomAccessFile类允许对文件进行随机访问，集输入输出于一体。

try (RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("file.txt", "rw")) {// 定位到文件末尾raf.seek(raf.length());// 写入数据raf.writeUTF("追加的内容");// 定位到文件开头raf.seek(0);// 读取数据String content = raf.readLine();
}