第 11 章：文件输入输出 —— 数据的"持久化"¶

场景： 你的学生管理系统运行得很好，但每次关掉程序，所有数据都消失了。文件 I/O（输入输出）让你把数据保存到硬盘上——下次打开程序时，数据还在。就像把纸质档案存进档案柜，随时可以取出来查阅。

11.1 为什么需要文件 I/O？¶

核心比喻：内存 vs 文件就像白板 vs 笔记本

内存（RAM）像教室里的白板——写字快，但一擦就没了，容量有限。

硬盘上的文件像笔记本——写字慢一些，但可以永久保存，容量大得多。

文件 I/O 就是"把白板上的重要内容抄到笔记本上"的过程。

11.2 写入文件¶

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

public class FileWriteDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String filePath = "students.txt";

        try (PrintWriter writer = new PrintWriter(new FileWriter(filePath))) {
            // 写入学生数据
            writer.println("===== 学生名单 =====");
            writer.println("张三,2024001,85");
            writer.println("李四,2024002,92");
            writer.println("王五,2024003,78");
            writer.println("赵六,2024004,88");

            System.out.println("数据已写入: " + filePath);

        } catch (IOException e) {
            System.out.println("写入文件失败: " + e.getMessage());
        }
    }
}

运行结果：

数据已写入: students.txt

生成的 students.txt 内容：

===== 学生名单 =====
张三,2024001,85
李四,2024002,92
王五,2024003,78
赵六,2024004,88

try-with-resources

try (资源声明) { ... } 是 Java 7 引入的语法。括号内的资源会在 try 块结束后自动关闭，不需要手动调用 .close()。任何实现了 AutoCloseable 接口的类都可以这样用。

11.3 读取文件¶

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

public class FileReadDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String filePath = "students.txt";

        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath))) {
            String line;
            int lineNumber = 0;

            System.out.println("===== 读取文件: " + filePath + " =====");

            // 逐行读取
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                lineNumber++;
                System.out.println(lineNumber + ": " + line);
            }

            System.out.println("\n共读取 " + lineNumber + " 行");

        } catch (IOException e) {
            System.out.println("读取文件失败: " + e.getMessage());
        }
    }
}

运行结果：

===== 读取文件: students.txt =====
1: ===== 学生名单 =====
2: 张三,2024001,85
3: 李四,2024002,92
4: 王五,2024003,78
5: 赵六,2024004,88

共读取 5 行

11.4 解析 CSV 数据¶

CSV（逗号分隔值）是最常见的数据交换格式。让我们解析学生数据：

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;

class Student {
    String name;
    String id;
    int score;

    public Student(String name, String id, int score) {
        this.name = name;
        this.id = id;
        this.score = score;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return String.format("%s | %s | %d 分", name, id, score);
    }
}

public class CSVParser {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Student> students = new ArrayList<>();

        // 读取并解析 CSV
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("students.txt"))) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                // 跳过标题行
                if (line.startsWith("=====")) continue;

                // 按逗号分割
                String[] parts = line.split(",");
                if (parts.length == 3) {
                    String name = parts[0];
                    String id = parts[1];
                    int score = Integer.parseInt(parts[2]);
                    students.add(new Student(name, id, score));
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            System.out.println("读取失败: " + e.getMessage());
        } catch (NumberFormatException e) {
            System.out.println("数据格式错误: " + e.getMessage());
        }

        // 打印解析结果
        System.out.println("===== 解析结果 =====");
        int sum = 0;
        for (Student s : students) {
            System.out.println(s);
            sum += s.score;
        }
        System.out.println("\n平均分: " + (sum / (double) students.size()));
    }
}

运行结果：

===== 解析结果 =====
张三 | 2024001 | 85 分
李四 | 2024002 | 92 分
王五 | 2024003 | 78 分
赵六 | 2024004 | 88 分

平均分: 85.75

11.5 追加写入与文件检查¶

import java.io.*;

public class FileAppendDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String filePath = "log.txt";

        // 检查文件是否存在
        File file = new File(filePath);
        if (!file.exists()) {
            System.out.println("文件不存在，将创建新文件: " + filePath);
        } else {
            System.out.println("文件已存在，大小: " + file.length() + " 字节");
        }

        // 追加模式写入（第二个参数 true 表示追加）
        try (FileWriter fw = new FileWriter(filePath, true);
             PrintWriter writer = new PrintWriter(fw)) {

            writer.println("[" + java.time.LocalDateTime.now() + "] 程序启动");
            writer.println("[" + java.time.LocalDateTime.now() + "] 数据加载完成");

            System.out.println("日志已追加到: " + filePath);

        } catch (IOException e) {
            System.out.println("写入失败: " + e.getMessage());
        }
    }
}

运行结果：

文件不存在，将创建新文件: log.txt
日志已追加到: log.txt

要点总结¶

FileWriter + PrintWriter 写入文件
FileReader + BufferedReader 读取文件
try-with-resources 自动关闭文件资源
readLine() 逐行读取，读到末尾返回 null
split(",") 解析 CSV 格式数据
new FileWriter(path, true) 追加模式写入
File 类检查文件是否存在、获取文件大小

课后练习¶

日记本 ：编写程序，让用户输入日记内容，追加写入 diary.txt 文件。
成绩导入 ：从 CSV 文件中读取学生成绩，计算总分和平均分，将统计结果写入另一个文件。
文件复制 ：编写程序，将一个文本文件的内容复制到另一个文件中。

下一章预告： 你已经学完了 Java 的所有核心知识。最后一章将把它们全部整合起来——从零开发一个完整的命令行学生管理系统！

继续第 12 章：综合项目实战 →