Java文件I/O和NIO

### 文件操作

Java文件I/O（输入/输出）提供了一系列的类和接口，用于从文件读取数据和向文件写入数据。主要涉及`java.io`包中的类。

**常用文件I/O类**：

- `File`：表示文件和目录路径名的抽象表示形式。
- `FileReader`和`FileWriter`：用于读取字符文件和写入字符文件。
- `BufferedReader`和`BufferedWriter`：提供缓冲的字符流。
- `FileInputStream`和`FileOutputStream`：用于读取和写入原始字节。

**示例代码**：使用`BufferedReader`和`BufferedWriter`读写文件

```java
// 写入文件
try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("example.txt"))) {
    writer.write("Hello, World!");
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

// 读取文件
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"))) {
    String line;
    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
```

### 序列化和反序列化

序列化是将对象的状态信息转换为可以存储或传输的形式的过程。反序列化是将序列化的对象状态转换回对象的过程。

**实现序列化**：

要使一个类可以被序列化，需要实现`Serializable`接口。

```java
import java.io.*;

public class Person implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private String name;
    private int age;

// 构造方法、getter和setter省略
}

// 序列化对象
try (ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("person.obj"))) {
    out.writeObject(new Person("Kimi", 25));
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

// 反序列化对象
try (ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("person.obj"))) {
    Person person = (Person) in.readObject();
    System.out.println(person.getName());
} catch (IOException | ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
}
```

### NIO基础

Java NIO（New Input/Output）是在Java 1.4中引入的一个新的I/O API，提供了与标准I/O不同的I/O接口。NIO提供了更加灵活和高效的I/O操作，特别是在处理大数据时。

**NIO的核心组件**：

- `Channel`：类似于流，但可以在读写时更有效率。
- `Buffer`：数据容器，用于与通道进行交互。
- `Selector`：允许单个线程处理多个Channel。

**示例代码**：使用NIO读取文件

```java
Path path = Paths.get("example.txt");
try (BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(path)) {
    String line;
    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
```

NIO相比于传统的I/O，提供了非阻塞I/O操作和更高效的数据处理能力，特别是在网络编程和文件处理方面。通过使用缓冲区和通道，NIO可以提供更好的性能和更复杂的I/O操作。