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Java進階學習（三） IO基礎

編輯：關於JAVA

計算機最重要的功能是處理數據。一個有用的計算機語言需要擁有良好的IO功能，以便讓未處理的數據流入程序，讓已處理的數據流出。

與其他語言相比，Java的IO功能顯得復雜。在其他語言中，許多IO功能(比如讀取文件)，是被封裝好的，可以用一兩行程序實現。在Java中，程序員往往需要多個層次的裝飾(decoration)，才能實現文件讀取。

相對的復雜性帶來的好處是IO的靈活性。在Java中，程序員可以控制IO的整個流程，從而設計出最好的IO方式。我們將在下文看到更多。

IO示例

下面是我用於演示的文件file.txt

Hello World!

Hello Nerd!

我們先來研究一個文件讀取的例子:

import java.io.*;   
       
public class Test   
{   
    public static void main(String[] args)   
    {   
        try {   
            BufferedReader br =   
              new BufferedReader(new FileReader("file.txt"));    
       
            String line = br.readLine();   
       
            while (line != null) {   
                System.out.println(line);   
                line = br.readLine();   
            }   
            br.close();   
        }   
        catch(IOException e) {   
            System.out.println("IO Problem");   
        }   
    }   
}

這段程序中包含一個try...catch...finally的異常處理器。

裝飾器與功能組合

程序IO的關鍵在於創建BufferedReader對象br:

BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"));

在創建的過程中，我們先建立了一個FileReader對象，這個對象的功能是從文件"file.txt"中讀取字節(byte)流，並轉換為文本流。在Java中，標准的文本編碼方式為unicode。BufferedReader()接收該FileReader對象，並拓展FileReader的功能，新建出一個BufferedReader對象。該對象除了有上述的文件讀取和轉換的功能外，還提供了緩存讀取(buffered)的功能。最後，我們通過對br對象調用readLine()方法，可以逐行的讀取文件。

(緩存讀取是在內存中開辟一片區域作為緩存，該區域存放FileReader讀出的文本流。當該緩存的內容被讀走後(比如readLine()命令)，緩存會加載後續的文本流。)

BufferedReader()是一個裝飾器(decorator)，它接收一個原始的對象，並返回一個經過裝飾的、功能更復雜的對象。修飾器的好處是，它可以用於修飾不同的對象。我們這裡被修飾的是從文件中讀取的文本流。其他的文本流，比如標准輸入，網絡傳輸的流等等，都可以被BufferedReader()修飾，從而實現緩存讀取。

下圖顯示了br的工作方式，數據自下而上流動:

(文本流可參考Linux文本流和TCP協議與流通信)

上述的裝飾過程與Linux中的文本流思想很相似。在Linux中，我們使用類似函數的方式來處理和傳遞文本流。在Java中，我們使用了裝飾器。但它們的目的都類似，就是實現功能的模塊化和自由組合。

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寫入

寫入(write)操作與讀取操作相似。我們可以通過使用裝飾，實現復雜的寫入功能。這裡是一個簡單的寫入文本的例子:

import java.io.*;   
       
public class Test   
{   
    public static void main(String[] args)   
    {   
        try {   
            String content = "Thank you for your fish.";   
       
            File file = new File("new.txt");   
       
            // create the file if doesn't exists   
            if (!file.exists()) {   
                file.createNewFile();   
            }   
       
            FileWriter fw = new FileWriter(file.getAbsoluteFile());   
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);   
            bw.write(content);   
            bw.close();   
       
        }   
        catch(IOException e) {   
            System.out.println("IO Problem");   
        }   
    }   
}

上面創建了file對象，用於處理文件路徑。