API IO trong Java

Java cung cấp một bộ API mạnh mẽ cho việc đọc và ghi dữ liệu (Input/Output). API này bao gồm các lớp để làm việc với file, stream, và các nguồn dữ liệu khác nhau.

1. Đọc và Ghi File

FileInputStream và FileOutputStream

// Ghi file
try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.txt")) {
    String content = "Hello World";
    fos.write(content.getBytes());
}

// Đọc file
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("input.txt")) {
    byte[] buffer = new byte[1024];
    int bytesRead;
    while ((bytesRead = fis.read(buffer)) != -1) {
        // Xử lý dữ liệu đọc được
        System.out.write(buffer, 0, bytesRead);
    }
}

FileReader và FileWriter

// Ghi file text
try (FileWriter writer = new FileWriter("output.txt")) {
    writer.write("Hello World");
}

// Đọc file text
try (FileReader reader = new FileReader("input.txt")) {
    char[] buffer = new char[1024];
    int charsRead;
    while ((charsRead = reader.read(buffer)) != -1) {
        // Xử lý dữ liệu đọc được
        System.out.write(buffer, 0, charsRead);
    }
}

2. Buffered IO

BufferedReader và BufferedWriter

// Ghi file với buffer
try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {
    writer.write("Line 1");
    writer.newLine();
    writer.write("Line 2");
}

// Đọc file với buffer
try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"))) {
    String line;
    while ((line = reader.readLine()) != null) {
        System.out.println(line);
    }
}

BufferedInputStream và BufferedOutputStream

// Ghi file với buffer
try (BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(
        new FileOutputStream("output.txt"))) {
    String content = "Hello World";
    bos.write(content.getBytes());
    bos.flush();
}

// Đọc file với buffer
try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(
        new FileInputStream("input.txt"))) {
    byte[] buffer = new byte[1024];
    int bytesRead;
    while ((bytesRead = bis.read(buffer)) != -1) {
        // Xử lý dữ liệu đọc được
        System.out.write(buffer, 0, bytesRead);
    }
}

3. Character Streams

InputStreamReader và OutputStreamWriter

// Chuyển đổi từ byte stream sang character stream
try (InputStreamReader reader = new InputStreamReader(
        new FileInputStream("input.txt"), "UTF-8")) {
    char[] buffer = new char[1024];
    int charsRead;
    while ((charsRead = reader.read(buffer)) != -1) {
        // Xử lý dữ liệu đọc được
        System.out.write(buffer, 0, charsRead);
    }
}

// Chuyển đổi từ character stream sang byte stream
try (OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(
        new FileOutputStream("output.txt"), "UTF-8")) {
    writer.write("Hello World");
}

4. NIO (New IO)

Path và Files

// Tạo và xóa file
Path path = Paths.get("test.txt");
Files.createFile(path);
Files.delete(path);

// Đọc file
List<String> lines = Files.readAllLines(path);

// Ghi file
Files.write(path, "Hello World".getBytes());

// Sao chép file
Path source = Paths.get("source.txt");
Path target = Paths.get("target.txt");
Files.copy(source, target, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);

DirectoryStream

// Liệt kê các file trong thư mục
try (DirectoryStream<Path> stream = Files.newDirectoryStream(
        Paths.get("."), "*.txt")) {
    for (Path path : stream) {
        System.out.println(path);
    }
}

5. Ví Dụ Thực Tế

Xử Lý File Log

public class LogManager {
    private final Path logFile;
    
    public LogManager(String logFilePath) {
        this.logFile = Paths.get(logFilePath);
    }
    
    public void writeLog(String message) {
        try {
            String logEntry = LocalDateTime.now() + " - " + message + "\n";
            Files.write(logFile, logEntry.getBytes(), 
                StandardOpenOption.CREATE, 
                StandardOpenOption.APPEND);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    public List<String> readLogs() {
        try {
            return Files.readAllLines(logFile);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return Collections.emptyList();
        }
    }
}

Xử Lý File Cấu Hình

public class ConfigManager {
    private final Path configFile;
    private Properties properties;
    
    public ConfigManager(String configPath) {
        this.configFile = Paths.get(configPath);
        this.properties = new Properties();
        loadConfig();
    }
    
    private void loadConfig() {
        try (InputStream input = Files.newInputStream(configFile)) {
            properties.load(input);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    public void saveConfig() {
        try (OutputStream output = Files.newOutputStream(configFile)) {
            properties.store(output, "Configuration");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    public String getProperty(String key) {
        return properties.getProperty(key);
    }
    
    public void setProperty(String key, String value) {
        properties.setProperty(key, value);
        saveConfig();
    }
}

6. Best Practices

1. Sử Dụng Try-With-Resources

   // Không nên
   FileReader reader = new FileReader("file.txt");
   try {
       // Xử lý file
   } finally {
       reader.close();
   }
   
   // Nên
   try (FileReader reader = new FileReader("file.txt")) {
       // Xử lý file
   }

2. Xử Lý Ngoại Lệ Đúng Cách

   // Không nên
   try {
       Files.readAllLines(path);
   } catch (Exception e) {
       e.printStackTrace();
   }
   
   // Nên
   try {
       Files.readAllLines(path);
   } catch (IOException e) {
       logger.error("Lỗi đọc file: " + e.getMessage());
   }

3. Sử Dụng Buffer Khi Cần

   // Không nên
   FileReader reader = new FileReader("large.txt");
   
   // Nên
   BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("large.txt"));

7. Lỗi Thường Gặp

1. Quên Đóng Stream

   // Lỗi
   FileReader reader = new FileReader("file.txt");
   // Quên đóng stream
   
   // Đúng
   try (FileReader reader = new FileReader("file.txt")) {
       // Xử lý file
   }

2. Xử Lý File Không Tồn Tại

   // Lỗi
   Files.readAllLines(Paths.get("nonexistent.txt"));
   
   // Đúng
   Path path = Paths.get("nonexistent.txt");
   if (Files.exists(path)) {
       Files.readAllLines(path);
   }

3. Quên Xử Lý Encoding

   // Lỗi
   new FileReader("file.txt");  // Sử dụng encoding mặc định
   
   // Đúng
   new InputStreamReader(
       new FileInputStream("file.txt"), 
       StandardCharsets.UTF_8
   );