Java - I/O 流：初學者指南

你好，有志於成為 Java 程式設計師的朋友！今天，我們將進入 Java I/O 流的精彩世界。如果你完全是程式設計的新手，也別擔心——我將成為你的友好導遊，我們將一步步進行。在這篇教學結束時，你將能像專家一樣處理文件和流！

I/O 流是什麼？

在我們深入探討之前，先來了解 I/O 流是什麼。在 Java 中，流是一系列數據。"I/O" 部分代表輸入/輸出。所以，I/O 流就是 Java 從各種來源（如文件、網絡連接，甚至控制台）讀取和寫入數據的方式。

把流想成數據之河。你可以：

1. 從河流中取水（數據）（輸入流）
2. 將水（數據）放入河流中（輸出流）

標準流

Java 為我們預設了三個標準流：

1. System.in（輸入流）
2. System.out（輸出流）
3. System.err（錯誤輸出流）

讓我們從一個簡單的例子開始：

import java.util.Scanner;

public class HelloStream {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
System.out.print("你的名字是什麼？ ");
String name = scanner.nextLine();
System.out.println("你好，" + name + "！");
scanner.close();
}
}

在這個例子中，我們使用 System.in 從用戶那裡讀取輸入，並使用 System.out 顯示輸出。Scanner 類使我們能夠輕鬆從輸入流中讀取。

讀取和寫入文件

現在，讓我們來做一些更令人興奮的事情——處理文件！

從文件中讀取

以下是如何從文件中讀取：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class FileReaderExample {
public static void main(String[] args) {
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"))) {
String line;
while ((line = reader.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
} catch (IOException e) {
System.err.println("發生了一個錯誤：" + e.getMessage());
}
}
}

這段代碼逐行讀取名為 "example.txt" 的文件，並將每行打印到控制台。try-with-resources 語句確保我們讀取完畢後文件能夠正確關閉。

寫入文件

寫入文件同樣簡單：

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class FileWriterExample {
public static void main(String[] args) {
try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {
writer.write("Hello, File I/O!");
writer.newLine();
writer.write("This is a new line.");
} catch (IOException e) {
System.err.println("發生了一個錯誤：" + e.getMessage());
}
}
}

這段代碼創建一個名為 "output.txt" 的新文件，並向其寫入兩行。

FileOutputStream

有時，你可能需要將二進制數據寫入文件。這時 FileOutputStream 會派上用場：

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileOutputStreamExample {
public static void main(String[] args) {
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("binary.dat")) {
byte[] data = {65, 66, 67, 68, 69}; // ASCII 值為 A, B, C, D, E
fos.write(data);
} catch (IOException e) {
System.err.println("發生了一個錯誤：" + e.getMessage());
}
}
}

這個例子將二進制數據寫入一個名為 "binary.dat" 的文件中。

文件導航和 I/O

Java 提供了 File 類來處理文件和目錄路徑。以下是一個例子：

import java.io.File;

public class FileNavigationExample {
public static void main(String[] args) {
File file = new File("example.txt");
System.out.println("文件存在：" + file.exists());
System.out.println("文件名：" + file.getName());
System.out.println("絕對路徑：" + file.getAbsolutePath());
}
}

這段代碼演示了如何使用 File 類獲取有關文件的訊息。

Java 中的目錄

處理目錄與處理文件類似。讓我們看看如何創建目錄：

import java.io.File;

public class DirectoryExample {
public static void main(String[] args) {
File dir = new File("newDirectory");
if (dir.mkdir()) {
System.out.println("目錄創建成功！");
} else {
System.out.println("創建目錄失敗。");
}
}
}

這段代碼在當前工作目錄中創建一個名為 "newDirectory" 的新目錄。

列出目錄

最後，讓我們看看如何列出一个目錄的内容：

import java.io.File;

public class ListDirectoryExample {
public static void main(String[] args) {
File dir = new File(".");
String[] fileList = dir.list();
if (fileList != null) {
for (String fileName : fileList) {
System.out.println(fileName);
}
} else {
System.out.println("目錄不存在或不是目錄。");
}
}
}

這段代碼列出了當前目錄中的所有文件和目錄。

結論

恭喜你！你已經踏入了 Java I/O 流的世界。我們已經涵蓋了很多內容，從基本的輸入/輸出到文件處理和目錄操作。請記住，熟練掌握需要練習，所以不要猶豫去嘗試這些概念。

以下是我們使用的方法的快速參考表：

方法	描述
Scanner.nextLine()	從輸入讀取一行文本
BufferedReader.readLine()	從文件讀取一行文本
BufferedWriter.write()	將字符串寫入文件
BufferedWriter.newLine()	將行分隔符寫入文件
FileOutputStream.write()	將字節寫入文件
File.exists()	檢查文件是否存在
File.getName()	獲取文件的名稱
File.getAbsolutePath()	獲取文件的絕對路徑
File.mkdir()	創建目錄
File.list()	列出目錄的内容

繼續編程，繼續學習，最重要的是，玩得開心！請記住，每個專家都曾是初學者。快樂編程！

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