异常处理与文件操作：文件读写¶

在Java编程中，文件读写是非常常见的操作。无论是读取配置文件、处理日志文件，还是保存用户数据，文件操作都是不可或缺的一部分。本章将详细介绍如何在Java中进行文件读写操作，并涵盖相关的异常处理。

1. 文件读写基础¶

在Java中，文件读写操作主要通过java.io包中的类来实现。常用的类包括File、FileReader、FileWriter、BufferedReader、BufferedWriter等。此外，Java 7引入了java.nio.file包，提供了更现代化的文件操作API，如Files和Paths。

1.1 文件读取¶

文件读取通常涉及以下步骤： 1. 创建一个File对象，表示要读取的文件。 2. 使用FileReader或BufferedReader读取文件内容。 3. 处理读取到的数据。 4. 关闭文件流以释放资源。

示例1：使用`FileReader`读取文件¶

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class FileReadExample {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("example.txt"); // 创建一个File对象，表示要读取的文件
        try (FileReader fr = new FileReader(file)) { // 使用try-with-resources自动关闭流
            int content;
            while ((content = fr.read()) != -1) { // 逐个字符读取文件内容
                System.out.print((char) content); // 将读取到的字符打印到控制台
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace(); // 捕获并处理IO异常
        }
    }
}

解释： - File类用于表示文件或目录的路径。 - FileReader用于读取字符文件。 - try-with-resources语句确保文件流在使用完毕后自动关闭，避免资源泄漏。

示例2：使用`BufferedReader`读取文件¶

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

public class BufferedReadExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"))) {
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) { // 逐行读取文件内容
                System.out.println(line); // 打印每一行内容
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace(); // 捕获并处理IO异常
        }
    }
}

解释： - BufferedReader提供了更高效的读取方式，特别是对于大文件。 - readLine()方法读取一行文本，返回null表示文件结束。

1.2 文件写入¶

文件写入通常涉及以下步骤： 1. 创建一个File对象，表示要写入的文件。 2. 使用FileWriter或BufferedWriter写入数据。 3. 关闭文件流以释放资源。

示例3：使用`FileWriter`写入文件¶

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

public class FileWriteExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileWriter fw = new FileWriter("output.txt")) { // 使用try-with-resources自动关闭流
            fw.write("Hello, World!\n"); // 写入字符串到文件
            fw.write("This is a file writing example.");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace(); // 捕获并处理IO异常
        }
    }
}

解释： - FileWriter用于写入字符文件。 - write()方法将字符串写入文件。

示例4：使用`BufferedWriter`写入文件¶

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

public class BufferedWriteExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {
            bw.write("Hello, World!"); // 写入字符串到文件
            bw.newLine(); // 写入换行符
            bw.write("This is a buffered writing example.");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace(); // 捕获并处理IO异常
        }
    }
}

解释： - BufferedWriter提供了更高效的写入方式，特别是对于大量数据。 - newLine()方法写入一个换行符。

2. 异常处理¶

在文件操作中，可能会遇到各种异常，如文件不存在、权限不足等。Java提供了IOException来处理这些异常。使用try-catch块可以捕获并处理这些异常，确保程序的健壮性。

示例5：处理文件不存在的异常¶

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class FileNotFoundExample {
    public static void main(String[] args) {
        File file = new File("nonexistent.txt");
        try (Scanner scanner = new Scanner(file)) { // 使用Scanner读取文件
            while (scanner.hasNextLine()) {
                System.out.println(scanner.nextLine());
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            System.out.println("文件未找到: " + e.getMessage()); // 捕获并处理文件未找到异常
        }
    }
}

解释： - FileNotFoundException是IOException的子类，表示文件未找到。 - Scanner类用于读取文件内容。

3. 练习题¶

练习1：读取并打印文件内容¶

编写一个Java程序，读取一个文本文件的内容并打印到控制台。使用BufferedReader类。

练习2：写入文件¶

编写一个Java程序，将用户输入的字符串写入到一个文本文件中。使用BufferedWriter类。

练习3：文件复制¶

编写一个Java程序，将一个文件的内容复制到另一个文件中。使用BufferedReader和BufferedWriter类。

4. 总结¶

文件读取：可以使用FileReader或BufferedReader来读取文件内容。BufferedReader提供了更高效的读取方式。
文件写入：可以使用FileWriter或BufferedWriter来写入文件内容。BufferedWriter提供了更高效的写入方式。
异常处理：在文件操作中，可能会遇到各种异常，如IOException和FileNotFoundException。使用try-catch块可以捕获并处理这些异常。
资源管理：使用try-with-resources语句可以确保文件流在使用完毕后自动关闭，避免资源泄漏。

通过本章的学习，你应该能够掌握Java中的文件读写操作，并能够处理相关的异常。继续练习这些技能，你将能够更自如地处理各种文件操作任务。