1.???? Abstract:
Java將I/O分為高階I/O與低階I/O，高階I/O在使用上提供更多的讀寫方法，如讀寫 int、double、String的資料型態，而低階的I/O大部份只提供write、read的byte[]存取，因為程式大部份的資料都是以字串或 其它主要型態資料來運算，因此低階的I/O在使用上不利於程式設計，所以Java將許多好用的方法全部集合成高階I/O; 換言之，低階I/O的主要工作是負責與媒體資料作存取，高階I/O類別主要作資料型態的轉換及提供一些特殊的功能。在使用Java I/O時要謹記的一個重要原則是，在建立一個I/O之前必需先用低階I/O類別來存取媒體資料(如檔案或pipe)，之後再使用高階I/O來控制低階 I/O類別的動作，這種一層又一層的架構稱I/O Chain。底下為Java的I/O架構圖，第一個為以byte為單位的I/O，第二個則是以char為單位。

2.???? File I/O:
A.???? FileInputStream & FileOutputStream
FileInputStream是讀取檔案用的類別，其建構式有叁個:
public FileInputStream(String strFilename) throws FileNotFoundException
public FileInputStream(File fIn) throws FileNotFoundException
public FileInputStream(FileDescriptor fdObj)
?? 在這里我只講第一個，這是最直覺的方式，如下的范例1，會一次從e:\test.txt讀10個bytes，將讀入的結果輸出到標準輸出設備，直到檔案結 束。在這個范例中要注意的是，available會傳回輸入串流中還有多少個bytes，read則會根據buffer的大小來決定一次讀幾個 bytes，并將實際讀到的byte數傳回。
===== 范例 1 =====
import java.io.*;
public class FIn {
public FIn() {
??? try {
????? FileInputStream fis = new FileInputStream("e:/in.txt");
????? while (fis.available() > 0) {
??????? byte[] b = new byte[10];
??????? int nResult = fis.read(b);
??????? if (nResult == -1) break;
??????? System.out.println(new String(b));
????? }
????? fis.close();
??? }
??? catch (IOException e) {
????? e.printStackTrace();
??? }
}
public static void main(String[] args) {
??? FIn fIn = new FIn();
}
}
??????? FileOutputStream是寫入檔案用的類別，其建構式有四個:
??????????????? Public FileOutputStream(String strFilename) throws FileNotFoundException
??????????????? Public FileOutputStream(File fOut) throws FileNotFound Exception
??????????????? Public FileOutputStream(FileDescriptor fdObj)
public FileOutputStream(String name, boolean append) throws FileNotFoundException

??????? 第四個和第一個的差別只在於當檔案存在時，第一個會將原來的檔案內容覆蓋，第四個則可以選擇覆蓋或將新內容接在原內容後面。范例2以建構式一講解如何寫入 一個檔案…在這個范例中要注意的是，fIn每個讀10個bytes，但是最後一次不一定會讀10個bytes，因此，fOut在write時，要指明要寫 幾個bytes到檔案中，否則最後一次仍會寫入10個bytes，因Java在new byte時會先將內容先填0，所以後面的幾個bytes會是0。

===== 范例2 =====
import java.io.*;
public class FOut {
public FOut() {
??? try {
????? FileInputStream fIn = new FileInputStream("e:/in.txt");
????? FileOutputStream fOut = new FileOutputStream("e:/out.txt");
????? while (fIn.available() > 0) {
??????? byte[] b = new byte[10];
??????? int nResult = fIn.read(b);
??????? if (nResult == -1) break;
??????? fOut.write(b, 0, nResult);
????? }
????? fIn.close();
????? fOut.close();
??? }
??? catch (IOException e) {
????? e.printStackTrace();
??? }
}
public static void main(String[] args) {
??? FOut FOut1 = new FOut();
}
}
B.???? FileReader & FileWriter

FileReader 和FileInputStream最大不同在於，FileInputStream讀取的單位是byte，FileReader讀取的單位是char。另外 要注意的是，在FileInputStream中以available來判斷是否還有資料可讀取，在FileReader中是以ready來判斷，
但是，available是傳回還有多少個bytes可以讀取，ready則傳回true或false，當傳回true時表示，下次read時保證不會停頓，當傳回false時，表示下次read時”可能”停頓，所謂可能是指不保證不會停頓。
Ps. 測試時，in.txt里放些中文字就可以看出以byte和以char為單位有什麼不同。
===== 范例 3 =====
import java.io.*;
public class chFIn {
public chFIn() {
??? try {
????? FileReader rdFile = new FileReader("e:/in.txt");
????? while (rdFile.ready()) {
??????? char[] chIn = new char[10];
??????? int nResult = rdFile.read(chIn);
??????? if (nResult == -1) break;
??????? System.out.println(chIn);
????? }
rdFile.close();
??? }
??? catch (IOException e) {
????? e.printStackTrace();
??? }
}
public static void main(String[] args) {
??? chFIn chFIn1 = new chFIn();
}
}
??????? FileWriter和FileOutputStream的最大不同也在於寫入單位的不同，FileOutputStream為byte，FileWriter為char。
===== 范例 4 =====
import java.io.*;
public class chFOut {
public chFOut() {
??? try {
????? FileReader rdFile = new FileReader("e:/in.txt");
????? FileWriter wrFile = new FileWriter("e:/out.txt");
????? while (rdFile.ready()) {
??????? char[] chIn = new char[10];
??????? int nResult = rdFile.read(chIn);
??????? if (nResult == -1) break;
??????? wrFile.write(chIn, 0, nResult);
????? }
????? rdFile.close();
????? wrFile.close();
??? }
??? catch (IOException e) {
????? e.printStackTrace();
??? }
}
public static void main(String[] args) {
??? chFOut chFOut1 = new chFOut();
}
}

C.???? BufferedReader & BufferedWriter
File I/O是相當耗時的作業，通常電腦在做處理時，者會建立一個緩沖區，一次讀取或寫入一個區塊，借由減少I/O次數，來節省時間 ，在Java中的BufferedReader和BufferedWriter就是提供這樣的緩沖功能。
在 范例5中，我們將FileReader導向BufferedReader，將FileWriter導向BufferedWriter，來達到區塊讀取、寫 入的目的。BufferedReader提供的readLine一次可以讀取一行，當遇到檔尾時，會傳回null。BufferedWriter提供的 newLine會產生列尾符號，這個列尾符號隨作業系統的不同而不同，在Windows上為\r\n，在Unix上為\n，在Mac上為\r，這個符號是 依據line.separator系統性質而來的。需注意的是，如果將BufferedWriter應用到網路程式時，絕對不要使用newLine，因為 絕大多數的網路協定都是以\r\n為列尾，不會因作業系統不同而異。
===== 范例 5 =====
import java.io.*;
public class bufIn {
public bufIn() {
??? try {
????? FileReader rdFile = new FileReader("e:/in.txt");
????? BufferedReader brdFile = new BufferedReader(rdFile);
?????? FileWriter wrFile = new FileWriter("e:/out.txt");
????? BufferedWriter bwrFile = new BufferedWriter(wrFile);
????? String strLine;
????? while ((strLine = brdFile.readLine()) != null) {
??????? bwrFile.write(strLine);
??????? bwrFile.newLine();
????? }
????? brdFile.close();
????? bwrFile.close();
??? }
??? catch (IOException e) {
????? e.printStackTrace();
??? }
}
public static void main(String[] args) {
??? bufIn bufIn1 = new bufIn();
}
}
D.???? File
在檔案處理方面，程式不只是要對檔案做讀、寫，有時也需要得知檔案的屬性，或刪除、移動、更名，有時則是要找出或列出某目錄下的某些檔案，針對這些運作，Java提供了File這個類別。底下的范例，說明如何使用File類別。

a.?????? 如何得知檔案屬性:
在 范例6中需注意的是lastModified傳回的最後更改時間是自1970/1/1 00:00:00算起的時間，單位為毫秒，所以要用Date將它轉換成日期、時間; 另外getCanonicalPath和getAbsolutePath得到的值在Windows上會是一樣的，在Unix可能就會不一樣。
===== 范例 6 =====
import java.io.*;
import java.util.*;
public class FileSpy {
public FileSpy(String strFilename) {
??? File fFile = new File(strFilename);
??? if (fFile.exists()) {
????? System.out.println("Name: " + fFile.getName());
????? System.out.println("Absolute path: " + fFile.getAbsolutePath());
????? try {
??????? System.out.println("Canonical path: " + fFile.getCanonicalPath());
????? }
????? catch (IOException e) {
??????? e.printStackTrace();
????? }
????? if (fFile.canWrite()) System.out.println(fFile.getName() + " is writable");
????? if (fFile.canRead()) System.out.println(fFile.getName() + " is readable");
????? if (fFile.isFile()) {
??????? System.out.println(fFile.getName() + " is a file");
????? }
????? else if (fFile.isDirectory()) {
??????? System.out.println(fFile.getName() + " is a directory");
????? }
????? else {
??????? System.out.println("What is this?");
????? }
????? long lngMilliseconds = fFile.lastModified();
????? if (lngMilliseconds !=0) System.out.println("last modified at " + new Date(lngMilliseconds));
????? long lngLen = fFile.length();
????? if (lngLen !=0) System.out.println("size: " + lngLen);
??? }
??? else
????? System.out.println("file not found");
}
public static void main(String[] args) {
??? if (args.length == 1) {
????? FileSpy fileSpy1 = new FileSpy(args[0]);
??? }
??? else
????? System.out.println("Usage: java FileSpy Filename");
}
}

b.????? 建立、刪除、移動、更名:
File 類別提供了createNewFile、renameTo、delete作為建立(createNewFile)、刪除(delete)、移動、更名 (renameTo)之用，使用方式如下: (移動和更名都用renameTo，就如在Unix上檔案搬移和更名都用mv一樣)
===== 范例 7 =====
import java.io.*;
public class OperateFile {

public OperateFile() {
??? //create new file
??? File fNewFile = new File("C:/newfile.txt");
??? try {
????? if (fNewFile.exists() == false) {
??????? if (fNewFile.createNewFile() == true) {
????????? System.out.println("create c:/newfile.txt success");
??????? }
??????? else {
????????? System.out.println("create c:/newfile.txt fail");
??????? }
????? }
????? else {
??????? System.out.println("file already exists");
????? }
??? }
??? catch (IOException e) {
????? e.printStackTrace();
??? }

//rename file
??? File fRenameFile = new File("c:/renamefile.txt");
??? fNewFile.renameTo(fRenameFile);
??? //remove file
??? File fRemoveFile = new File("d:/" + fRenameFile.getName());
??? fRenameFile.renameTo(fRemoveFile);
??? //delete file
??? try {
????? File fDelFile = new File(fRemoveFile.getCanonicalPath());
????? fDelFile.delete();
??? }
??? catch (IOException e) {
????? e.printStackTrace();
??? }
}
public static void main(String[] args) {
??? OperateFile operateFile1 = new OperateFile();
}
}
c.?????? 找出某特定目錄里的所有檔案:
File類別提供的list和listFiles都可以列出某特定目錄里的所有檔案，其中list傳回的是String[]，listFiles傳回的是File[]，這兩個函式都會傳回所有的檔案和目錄。
===== 范例 8 =====
import java.io.*;
public class ListAllFiles {
public ListAllFiles(String strDir) {
??? File fDir = new File(strDir);
??? File[] fAllFiles = fDir.listFiles();
??? for(int i=0; i
????? if (fAllFiles.isFile())
??????? System.out.println("File: " + fAllFiles.getName());
????? else
??????? System.out.println("Dir: " + fAllFiles.getName());
??? }
}
public static void main(String[] args) {
??? ListAllFiles listAllFiles1 = new ListAllFiles(args[0]);
}
}
3.???? Network I/O:
Java對網路的支援只有TCP/IP和UDP/IP，提供的類別有URL、URLConnection、Socket、ServerSocket，在這里我只打算用ServerSocket、Socket為例，來說明Network I/O。
基本上，Java的I/O不管在任何的媒體上都是將它們視為stream，所以，網路I/O和檔案I/O原理也是一致的，底下的兩個程式分別為server socket及client socket。在看范例之前，可以再復習一下前面的abstract…
===== 范例 9 =====
import java.net.*;
import java.io.*;
public class myServer {
public myServer(String strPort) {
??? int nPort = new Integer(strPort).intValue();
??? try {
????? ServerSocket ss = new ServerSocket(nPort);
????? Socket s = ss.accept();
????? OutputStream out = s.getOutputStream();
????? PrintStream psOut = new PrintStream(out);
????? String strResponse = "Hello " + s.getInetAddress() + " on port " + s.getPort() + "\r\n";
????? strResponse += "This is " + s.getLocalAddress() + " on port " + s.getLocalPort() + "\r\n";
????? psOut.print(strResponse);
????? s.close();
????? ss.close();
??? }
??? catch (IOException e) {
????? e.printStackTrace();
??? }
}

public static void main(String[] args) {
??? myServer myServer1 = new myServer(args[0]);
}
}
===== 范例 10 =====
import java.net.*;
import java.io.*;
public class myClient {
public myClient(String strIP, String strPort) {
??? int nPort = new Integer(strPort).intValue();
??? try {
????? Socket s = new Socket(strIP, nPort);
????? InputStream in = s.getInputStream();
????? BufferedInputStream bisIn = new BufferedInputStream(in);
????? while (bisIn.available() > 0) {
??????? byte[] b = new byte[30];
??????? int nLen = bisIn.read(b);
??????? System.out.println(new String(b, 0, nLen));
????? }
??? }
??? catch (UnknownHostException e) {
????? e.printStackTrace();
??? }
??? catch (IOException e) {
????? e.printStackTrace();
??? }
}
public static void main(String[] args) {
??? myClient myClient1 = new myClient(args[0], args[1]);
}
}

4.???? Object Serialization:
A.???? 所謂Object Serialization就是把物件的”狀態”儲存成一系列的位元組，而這些位元組在稍候可用來恢復物件。更簡單的說，Object Serialization是讓物件可以以物件為儲存單位。在Java中，任何物件要能Serialization，必須implements Serializable這個Interface，以下是一個簡單的程式范例，可以將物件儲存到e:\point.ser，或從e:\point.ser 將物件恢復原值。
===== 范例 11 =====
import java.io.*;
public class ThreeDPoint implements Serializable
{
private double m_dblX, m_dblY, m_dblZ;

public ThreeDPoint(double x, double y, double z)
{
??? m_dblX = x;
??? m_dblY = y;
??? m_dblZ = z;
}
public void PrintXYZ()
{

??? System.out.println("X: " + m_dblX);
??? System.out.println("Y: " + m_dblY);
??? System.out.println("Z: " + m_dblZ);
}
public static void main(String[] args)
{
??? if (args[0].equalsIgnoreCase("w")) {
????? ThreeDPoint threeDPoint1 = new ThreeDPoint(10 ,20, 30);
????? try {
??????? FileOutputStream fout = new FileOutputStream("e:\\point.ser");
??????? ObjectOutputStream oout = new ObjectOutputStream(fout);
??????? oout.writeObject(threeDPoint1);
??????? oout.close();
???????? System.out.println("write:");
??????? threeDPoint1.PrintXYZ();
????? }
????? catch (Exception e) {
??????? e.printStackTrace();
????? }
??? }
??? else if (args[0].equalsIgnoreCase("r")) {
????? try {
??????? FileInputStream fin = new FileInputStream("e:\\point.ser");
??????? ObjectInputStream oin = new ObjectInputStream(fin);
??????? Object o = oin.readObject();
??????? ThreeDPoint threeDPoint1 = (ThreeDPoint) o;
??????? oin.close();
??????? System.out.println("read:");
??????? threeDPoint1.PrintXYZ();
????? }
????? catch (Exception e) {
????? }
??? }
} //end of main
}
B.???? 在Java中，一個實作某特定介面的類別，其子類別也因繼承的原故而被視為實作了該介面，因此，許多沒有明確宣告實作Serializable介面的類別，事實上也是可以被Serialization的。
C.???? 并非每個實作了Serializable介面的物件都可以被Serialization，如果這個物件繼承圖上的祖先，有其中一個是不可以被Serialization，那麼這個物件就不可以被Serialization。
5.???? Formated I/O:
在Java 的I/O里，并沒有所謂的型別，不管是int、long、double…最後都是以String輸出，所以如果要讓數字以特定格式輸出，需透過Java提 供的兩個類別java.text.NumberFormat和java.text.DecimalFormat將數字格式化後再輸出。
范例12簡 要說明NumberFormat如何使用，在開始使用NumberFormat時，應先用getInstance取得NumberFormat的實體，范 例12中的setMaximumIntegerDigits和setMinimumFractionDigits是用來設定整數和小數的位數，另外還有 setMinimumIntegerDigits和setMaximumFractionDigits也是同樣功能。這些設定如有沖突，Java以最後設 定的為準。
===== 范例 12 =====
import java.text.*;
public class myFormat {
public myFormat() {
??? NumberFormat nf = NumberFormat.getInstance();
??? double dblNum = Math.PI;
?? System.out.println(dblNum);
??? nf.setMaximumIntegerDigits(5);
??? nf.setMinimumFractionDigits(4);
??? System.out.println("PI: " + nf.format(dblNum));
}
public static void main(String[] args) {
??? myFormat myFormat1 = new myFormat();
}
}
另 一個類別DecimalFormat是繼承NumberFormat的子類別，它提供了更強的格式化功能，透過設定pattern，可以使我們的輸出更多 樣化，至於Java提供的pattern有那些? 在API Document中有詳細說明! 范例13僅舉其一，說明DecimalFormat如何使用。
===== 范例 13 =====
import java.text.*;
public class myDecimalFormat {
public myDecimalFormat() {
??? DecimalFormat df = new DecimalFormat("0000.000");
??? double dblNum = 123.45;
??? System.out.println("dblNum: " + dblNum);
??? System.out.println("dblNum: " + df.format(dblNum));
}
public static void main(String[] args) {
??? myDecimalFormat myDecimalFormat1 = new myDecimalFormat();
}
}