Java中DataInputStream和DataOutputStream用法详解

2023-10-07 18:24:38

掌握 Java 中的 DataInputStream 和 DataOutputStream：处理二进制数据的利器

简介

在 Java 的广阔世界中，DataInputStream 和 DataOutputStream 扮演着至关重要的角色，它们负责以二进制格式读取和写入数据。从网络通信到文件处理，它们是处理二进制数据不可或缺的利器。本指南将带领你踏上探索这些流类的精彩旅程，助你轻松驾驭 Java 中二进制数据的处理。

DataInputStream：从输入流中汲取数据

想象DataInputStream就像一条通往二进制宝库的管道，它允许你从输入流中提取各种数据类型，包括基本数据类型（如整数、浮点数）、字符串和 UTF 编码字符。它的工作原理遵循大端序原则，这意味着高位字节会率先在低地址处存储。

常用方法：

readBoolean()： 你好，真或假？读取一个布尔值。
readByte()： 获取一个 8 位字节，范围从 -128 到 127。
readShort()： 提取一个 16 位短整型，范围从 -32,768 到 32,767。
readInt()： 读取一个 32 位整型，范围从 -2,147,483,648 到 2,147,483,647。
readLong()： 获得一个 64 位长整型，范围从 -9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807。
readFloat()： 提取一个 32 位浮点数，它可以表示一个近似值，范围大约在 1.4E-45 到 3.4E38 之间。
readDouble()： 获得一个 64 位双精度浮点数，它比浮点数提供了更高的精度，范围大约在 4.9E-324 到 1.7E308 之间。
readUTF()： 读取一个 UTF 编码的字符串，它将字符串的长度作为前缀写入，然后依次写入 UTF 编码的字符。

示例：

// 从 data.bin 文件中读取二进制数据
try (DataInputStream in = new DataInputStream(new FileInputStream("data.bin"))) {
    boolean boolValue = in.readBoolean();
    byte byteValue = in.readByte();
    int intValue = in.readInt();
    String strValue = in.readUTF();
    
    // 打印读取到的值
    System.out.println("布尔值：" + boolValue);
    System.out.println("字节值：" + byteValue);
    System.out.println("整型值：" + intValue);
    System.out.println("字符串值：" + strValue);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

DataOutputStream：向输出流中注入数据

现在，让我们把注意力转向DataOutputStream，它就像一条输送管道，将数据从 Java 程序传输到输出流中。它也遵循大端序原则，这意味着高位字节将优先写入低地址处。

常用方法：

writeBoolean(boolean)： 写入一个布尔值，将 true 编码为 1，false 编码为 0。
writeByte(int)： 写入一个 8 位字节，范围从 -128 到 127。
writeShort(int)： 写入一个 16 位短整型，范围从 -32,768 到 32,767。
writeInt(int)： 写入一个 32 位整型，范围从 -2,147,483,648 到 2,147,483,647。
writeLong(long)： 写入一个 64 位长整型，范围从 -9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807。
writeFloat(float)： 写入一个 32 位浮点数，它可以表示一个近似值，范围大约在 1.4E-45 到 3.4E38 之间。
writeDouble(double)： 写入一个 64 位双精度浮点数，它比浮点数提供了更高的精度，范围大约在 4.9E-324 到 1.7E308 之间。
writeUTF(String)： 写入一个 UTF 编码的字符串，它将字符串的长度作为前缀写入，然后依次写入 UTF 编码的字符。

示例：

// 将二进制数据写入 data.bin 文件
try (DataOutputStream out = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.bin"))) {
    out.writeBoolean(true);
    out.writeByte(127);
    out.writeInt(123456789);
    out.writeUTF("Hello World!");
    
    // 刷新输出流以确保所有数据都被写入文件
    out.flush();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

使用注意事项

牢记输入和输出流的正确打开和关闭至关重要。
对于基本数据类型，Java 虚拟机可能会进行类型转换，具体取决于底层操作系统的字节顺序。
UTF 编码的字符串将首先写入其长度，然后写入 UTF 编码的字符。
DataInputStream 和 DataOutputStream 流不是线程安全的，在多线程环境中使用时需要同步机制。

常见问题解答

DataInputStream 和 DataOutputStream 有什么区别？
DataInputStream 从输入流中读取二进制数据，而 DataOutputStream 向输出流中写入二进制数据。
它们支持哪些数据类型？
它们支持基本数据类型（布尔值、字节、短整型、整型、长整型、浮点数和双精度浮点数）、字符串和 UTF 编码字符。
为什么使用大端序？
大端序使在不同平台上读取和写入二进制数据变得更加容易。
如何处理不同平台上的字节顺序差异？
Java 虚拟机可以处理字节顺序转换，具体取决于底层操作系统的字节顺序。
在什么时候使用 DataInputStream 和 DataOutputStream？
它们广泛用于网络通信、文件处理和数据序列化等场景。