简介
Java 的输入输出操作是进行文件、网络等外部资源交互的基础部分。Java 从早期的 IO 到后续扩展的 NIO（New IO），不断增强以适应多样化的业务需求。本文将深入探讨 Java IO/NIO 的基础概念、使用方法、常见实践以及一些最佳实践，助力读者更高效地使用 Java 进行输入输出操作。
目录
- Java IO 基础概念
- Java NIO 基础概念
- Java IO 使用方法与示例
- Java NIO 使用方法与示例
- 常见实践
- 最佳实践
- 小结
- 参考资料
Java IO 基础概念
Java IO 是面向流的输入输出，流即数据的有序集合。Java 提供了多种流类用于处理字节流和字符流。
- 字节流：使用 InputStream 和 OutputStream 及其子类，不考虑数据编码。
- 字符流：使用 Reader 和 Writer 及其子类，考虑字符编码方便处理文本。
IO 处理是阻塞的，即调用到完成需要时间，中途不能执行其他任务。
Java NIO 基础概念
Java NIO 是面向缓冲区和通道的输入输出，提供了更高效的非阻塞 IO。
- 通道 (Channel)：类似流，但可以进行非阻塞读写。
- 缓冲区 (Buffer)：用于与通道交互，数据在通道和缓冲区之间传递。
- 选择器 (Selector)：用于多路复用，可检测多个 IO 操作就绪状态。
Java IO 使用方法与示例
import java.io.*;public class IOExample {public static void main(String[] args) {// 示例：读取文件内容并输出在控制台try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"))) {String line;while ((line = reader.readLine()) != null) {System.out.println(line);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}
Java NIO 使用方法与示例
import java.io.IOException;
import java.nio.file.*;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;public class NIOExample {public static void main(String[] args) {// 示例：使用 NIO 读取文件内容try (FileChannel fileChannel = FileChannel.open(Paths.get("input.txt"), StandardOpenOption.READ)) {ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);while (fileChannel.read(buffer) > 0) {buffer.flip();while (buffer.hasRemaining()) {System.out.print((char) buffer.get());}buffer.clear();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}
常见实践
- 文本文件读取：优先使用字符流，搭配BufferedReader等提高效率。
- 二进制文件处理：使用字节流，注意处理结束标识。
- 大文件传输：采用 NIO 通道和缓冲区，提高传输效率。
最佳实践
- 资源管理：总是使用 try-with-resources 以确保 IO 资源正确关闭。
- 缓冲使用：使用 Buffered* 类提高 IO 性能。
- 字符集设置：在处理字符流时，明确指定字符集，以确保程序的可移植性。
- 基于需求选择 IO/NIO：对于大数据或高并发需求，优先考虑 NIO 的非阻塞特性。
小结
Java 的 IO 和 NIO 提供了强大而灵活的工具用于输入输出操作。理解其工作原理和正确使用，能让开发者有效处理各种 IO 任务，提高程序性能和稳定性。
参考资料
- Oracle Java 文档：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/io/package-summary.html
- Java NIO 文档：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/nio/package-summary.html
