以DataInputStream为中心的Java编程

在Java编程中，我们经常需要进行数据输入，以便我们的程序可以读取文件或从网络中接收数据。在这种情况下，DataInputStream是一个重要的工具，用于读取基本数据类型。本文将介绍如何使用DataInputStream来读取数据，并提供示例代码来帮助你深入了解如何使用DataInputStream来实现Java编程。

一、DataInputStream概述

DataInputStream是Java中一个非常有用的类，可用于从输入流中读取Java基本数据类型。这些基本数据类型包括整数、浮点数、布尔值以及其他基本类型。DataInputStream提供了读取这些类型数据的方法，并且还具有其他功能，例如可以处理UTF-8编码的字符串。

使用DataInputStream类可以简化从输入流中读取数据的过程，使Java编程变得更加简单。我们只需实例化一个DataInputStream对象，然后调用其相应的方法即可读取所需的数据。

二、DataInputStream的基本用法

下面我们来看一下如何使用DataInputStream来读取Java基本数据类型。首先，我们需要创建一个输入流对象，例如从文件中读取数据。然后，我们可以创建一个DataInputStream对象并将其与输入流对象关联，然后就可以使用DataInputStream的各种方法来读取数据了。

以下是示例代码：

import java.io.*;

public class ReadData {
   public static void main(String args[]) {
      
      try {
         // 创建一个文件输入流
         FileInputStream fileInput = new FileInputStream("data.txt");
         
         // 创建一个DataInputStream对象
         DataInputStream dataInput = new DataInputStream(fileInput);
         
         // 读取一个整数
         int num = dataInput.readInt();
         
         System.out.println("读取的整数是：" + num);
         
         // 读取一个浮点数
         float fnum = dataInput.readFloat();
         
         System.out.println("读取的浮点数是：" + fnum);
         
         // 读取一个布尔值
         boolean flag = dataInput.readBoolean();
         
         System.out.println("读取的布尔值是：" + flag);
         
         // 读取一个UTF-8编码的字符串
         String str = dataInput.readUTF();
         
         System.out.println("读取的字符串是：" + str);
         
         // 关闭输入流
         dataInput.close();
         
      } catch(Exception e) {
         e.printStackTrace();
      }
   }
}

在上面的示例代码中，我们首先创建了一个文件输入流对象，然后创建了一个DataInputStream对象。接着，我们使用DataInputStream的readInt()、readFloat()、readBoolean()和readUTF()方法分别读取一个整数、浮点数、布尔值和UTF-8编码的字符串。最后，我们关闭DataInputStream对象。

需要注意的是，在使用DataInputStream类时，我们必须按照产生数据的顺序来读取数据。否则，我们可能会得到不正确的结果。例如，如果我们先读取一个布尔值，然后读取一个整数，那么结果可能不是我们预期的。

三、DataInputStream的高级用法

1. 使用DataInputStream读取自定义数据类型

除了读取Java的基本数据类型外，我们还可以使用DataInputStream来读取自定义数据类型。例如，我们可以定义一个自己的类，然后使用DataInputStream来读取对象的数据。

以下是示例代码：

import java.io.*;

class Person implements Serializable {
   private String name;
   private int age;
   
   public Person(String name, int age) {
      this.name = name;
      this.age = age;
   }
   
   public String getName() {
      return name;
   }
   
   public int getAge() {
      return age;
   }
}

public class ReadCustomData {
   public static void main(String[] args) throws IOException {
      FileInputStream fileIn = new FileInputStream("person.dat");
      DataInputStream dataIn = new DataInputStream(fileIn);
      
      Person person = new Person(dataIn.readUTF(), dataIn.readInt());
      System.out.println("读取的对象是：" + person.getName() + ":" + person.getAge());
      
      dataIn.close();
   }
}

在上面的示例代码中，我们定义了一个Person类，该类实现了Serializable接口，并具有名称和年龄两个属性。然后，我们使用DataInputStream对象来读取对象的数据。最后，我们关闭DataInputStream对象。

2. 使用DataInputStream读取大型数据

在某些情况下，我们可能需要读取大量的数据。然而，如果我们将所有的数据都读取到内存中，那么可能会导致内存溢出的问题。在这种情况下，我们可以使用DataInputStream的skip()方法来跳过一定数量的字节，以避免读取过多的数据。

以下是示例代码：

import java.io.*;

public class SkipData {
   public static void main(String[] args) throws IOException {
      FileInputStream fileIn = new FileInputStream("testdata.bin");
      DataInputStream dataIn = new DataInputStream(fileIn);
      
      dataIn.skip(4);    // 跳过4个字节
      
      float fnum = dataIn.readFloat();
      
      System.out.println("读取的浮点数是：" + fnum);
      
      dataIn.close();
   }
}

在上面的示例代码中，我们首先使用skip()方法跳过了4个字节，然后读取了一个浮点数。

3. 使用DataInputStream读取文件尾部

在某些情况下，我们需要读取文件中的最后一部分数据。例如，如果我们需要在日志文件中查找最后一次出现的错误，那么就需要读取文件的最后一行内容。

可以使用DataInputStream来实现这个功能，如下所示：

import java.io.*;

public class ReadFileTail {
   public static void main(String[] args) throws IOException {
      File file = new File("logfile.log");
      FileInputStream fileIn = new FileInputStream(file);
      DataInputStream dataIn = new DataInputStream(fileIn);

      long length = file.length();  // 取得文件长度
      
      dataIn.skip(length - 100);    // 从文件尾倒数100字节开始读取数据
      
      byte[] buffer = new byte[100];    // 定义一个缓冲区
      
      dataIn.read(buffer);    // 读取数据到缓冲区
      
      String tail = new String(buffer);
      
      System.out.println("文件的最后100字节是：" + tail);
      
      dataIn.close();
   }
}

在上面的示例代码中，我们使用skip()方法来跳过文件尾部之前的100个字节，然后读取了剩余的100个字节。最后，我们将读取到的最后100个字节转换为字符串，以便进行显示。

四、结论

使用DataInputStream类可以让我们轻松地读取Java基本数据类型和自定义数据类型。此外，DataInputStream还具有其他功能，例如可以处理UTF-8编码的字符串。在Java编程中，DataInputStream是一个非常有用的工具，可以帮助我们更轻松地从输入流中读取数据。