Java I/O库的输入输出与字节字符流对称性

Java I/O库的两个对称性

Java I/O库是Java语言中用于处理输入和输出操作的核心部分。它提供了丰富的类和接口来处理文件、网络、内存等多种数据源的读写。Java I/O库的两个对称性主要体现在以下两个方面：

1. 输入与输出的对称性

在Java I/O中，输入和输出操作是相互对称的。每个输入流都有一个对应的输出流。例如：

• InputStream 和 OutputStream：这两个类是字节流的基类，InputStream用于读取字节数据，而OutputStream用于写入字节数据。
• Reader 和 Writer：这两个类是字符流的基类，Reader用于读取字符数据，而Writer用于写入字符数据。

示例代码

import java.io.*;

public class IOExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 写入数据
        try (OutputStream outputStream = new FileOutputStream("example.txt")) {
            String data = "Hello, World!";
            outputStream.write(data.getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 读取数据
        try (InputStream inputStream = new FileInputStream("example.txt")) {
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int bytesRead = inputStream.read(buffer);
            String readData = new String(buffer, 0, bytesRead);
            System.out.println("读取的数据: " + readData);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中，我们首先使用OutputStream将字符串写入文件，然后使用InputStream从文件中读取数据。可以看到，输入和输出操作是相互对应的。

2. 字节流与字符流的对称性

Java I/O库将数据流分为字节流和字符流。字节流用于处理原始二进制数据，而字符流则用于处理字符数据。每种流都有其对应的输入和输出类。

• 字节流：

  • 输入流：InputStream
  • 输出流：OutputStream

• 字符流：

  • 输入流：Reader
  • 输出流：Writer

示例代码

import java.io.*;

public class CharByteStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 字节流写入
        try (OutputStream byteOutput = new FileOutputStream("byteExample.txt")) {
            byteOutput.write(new byte[]{65, 66, 67}); // 写入字节A, B, C
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 字节流读取
        try (InputStream byteInput = new FileInputStream("byteExample.txt")) {
            int data;
            while ((data = byteInput.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data); // 输出字符
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 字符流写入
        try (Writer charOutput = new FileWriter("charExample.txt")) {
            charOutput.write("Hello, Character Stream!");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 字符流读取
        try (Reader charInput = new FileReader("charExample.txt")) {
            int data;
            while ((data = charInput.read()) != -1) {
                System.out.print((char) data); // 输出字符
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中，我们展示了如何使用字节流和字符流分别进行写入和读取操作。字节流处理的是原始字节数据，而字符流则处理字符数据，体现了Java I/O库的对称性。

总结

Java I/O库的两个对称性体现在输入与输出的对应关系以及字节流与字符流的分类。理解这些对称性有助于更好地使用Java I/O库进行数据处理。