Java文件操作与IO流核心技术解析

核心功能

// 文件创建示例
File file = new File("data/config.ini");
if (!file.exists()) {
    file.createNewFile();  // 可能抛出IOException
}

• 表示文件/目录路径的抽象

• 不要求路径实际存在（需显式创建）

关键操作

方法

功能说明

注意事项

元数据获取

File logFile = new File("logs/app.log");
System.out.println("文件大小: " + logFile.length() + "字节");
System.out.println("最后修改: " + new Date(logFile.lastModified()));

流类型对比

类型

抽象基类

适用场景

典型实现类

流操作核心步骤

graph LR
    A[创建流对象] –> B[执行读写操作]
    B –> C[关闭资源]

文本文件写入（字符流）

try (FileWriter writer = new FileWriter("output.txt")) {
    writer.write("用户操作日志记录");  // 自动创建文件
}  // try-with-resources自动关闭

文本文件读取（字符流）

try (FileReader reader = new FileReader("input.txt")) {
    char[] buffer = new char[1024];
    int len;
    while ((len = reader.read(buffer)) != -1) {
        System.out.print(new String(buffer, 0, len));
    }
}

二进制文件处理（字节流）

// 图片复制示例
try (FileInputStream in = new FileInputStream("source.jpg");
     FileOutputStream out = new FileOutputStream("copy.jpg")) {
     byte[] buffer = new byte[4096];
     int bytesRead;
     while ((bytesRead = in.read(buffer)) != -1) {
         out.write(buffer, 0, bytesRead);
     }
}

缓冲流应用

// 缓冲流提升读写效率
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("large.txt"));
     BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {
     String line;
     while ((line = br.readLine()) != null) {
         bw.write(line);
         bw.newLine();
     }
}

大文件处理建议

• 缓冲区大小设置为4KB-8KB（适配磁盘块大小）

• 避免单次读取超大数组（防止内存溢出）

传统关闭方式缺陷

FileWriter fw = null;
try {
    fw = new FileWriter("temp.txt");
    fw.write("测试");
} finally {
    if (fw != null) fw.close(); // 可能遗漏关闭
}

try-with-resources方案（Java7+）

try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("data.bin");
     ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(fos)) {
     oos.writeInt(1024);  // 自动调用close()
} catch (IOException e) {
     e.printStackTrace();
}

优势：

• 自动调用AutoCloseable.close()

• 避免资源泄漏

• 支持多资源声明

路径处理原则

• 优先使用相对路径（适配不同环境）

• 规范化路径：file.getCanonicalPath()

编码注意事项

• 文本操作显式指定字符集：

  new OutputStreamWriter(fos, StandardCharsets.UTF_8)

异常处理规范

• 区分检查异常（如IOException)和非检查异常

• 在方法签名声明或使用try-catch处理