编辑“︁Java DataOutputStream”︁

{{DISPLAYTITLE:Java DataOutputStream}}

'''Java DataOutputStream''' 是 [[Java IO]] 体系中的一个关键类，位于 <code>java.io</code> 包中，用于将原始数据类型（如 <code>int</code>、<code>double</code>、<code>boolean</code> 等）以二进制格式写入输出流。它是 <code>FilterOutputStream</code> 的子类，通常与其他输出流（如 <code>FileOutputStream</code> 或 <code>ByteArrayOutputStream</code>）结合使用，提供高效的数据序列化功能。

== 概述 ==
<code>DataOutputStream</code> 的主要用途是将 Java 基本数据类型转换为字节序列，并写入底层输出流。与普通输出流不同，它提供了多种写入方法（如 <code>writeInt()</code>、<code>writeDouble()</code>），确保数据以平台无关的格式存储。此类通常与 <code>[[Java DataInputStream]]</code> 配对使用，实现数据的持久化或网络传输。

=== 核心特点 ===
* '''类型安全'''：支持直接写入基本数据类型，无需手动转换。
* '''跨平台'''：数据以二进制格式存储，与操作系统无关。
* '''高效性'''：减少字符串解析开销，适合大规模数据写入。

== 构造函数与方法 ==
=== 构造函数 ===
{{Code|lang=java|code=
DataOutputStream(OutputStream out)
}}
创建一个新的 <code>DataOutputStream</code>，并绑定到指定的底层输出流（如 <code>FileOutputStream</code>）。

=== 常用方法 ===
{| class="wikitable"
! 方法 !! 描述
|-
| <code>writeBoolean(boolean v)</code> || 写入一个 <code>boolean</code> 值（1字节）
|-
| <code>writeInt(int v)</code> || 写入一个 <code>int</code> 值（4字节）
|-
| <code>writeDouble(double v)</code> || 写入一个 <code>double</code> 值（8字节）
|-
| <code>writeUTF(String str)</code> || 写入 UTF-8 编码的字符串
|-
| <code>flush()</code> || 强制将缓冲区的数据写入流
|-
| <code>close()</code> || 关闭流并释放资源
|}

== 代码示例 ==
以下示例演示如何将数据写入文件：
{{Code|lang=java|code=
import java.io.*;

public class DataOutputStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("data.bin"))) {
            dos.writeInt(42);          // 写入整数
            dos.writeDouble(3.14);     // 写入双精度浮点数
            dos.writeUTF("Hello");     // 写入字符串
            System.out.println("数据已写入文件！");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}
}}

=== 输出解析 ===
运行后，程序会生成二进制文件 <code>data.bin</code>，内容如下（以十六进制显示）：
<pre>
00000000: 2A 00 00 00 1F 85 EB 51 B8 1E 09 40 00 05 48 65  *......Q...@..He
00000010: 6C 6C 6F                                        llo
</pre>
* 前4字节 <code>2A 00 00 00</code> 对应整数42。
* 后8字节 <code>1F 85 EB 51 B8 1E 09 40</code> 对应双精度浮点数3.14。
* 最后5字节为字符串"Hello"的UTF-8编码。

== 实际应用场景 ==
=== 场景1：游戏存档 ===
<code>DataOutputStream</code> 可用于保存游戏状态（如玩家分数、位置等）：
{{Code|lang=java|code=
// 保存玩家数据
try (DataOutputStream dos = new DataOutputStream(new FileOutputStream("savegame.dat"))) {
    dos.writeInt(player.getScore());
    dos.writeUTF(player.getName());
    dos.writeBoolean(player.hasKey());
}
}}

=== 场景2：网络通信 ===
在客户端-服务器模型中，通过套接字传输结构化数据：
{{Code|lang=java|code=
// 客户端发送数据
Socket socket = new Socket("localhost", 8080);
DataOutputStream out = new DataOutputStream(socket.getOutputStream());
out.writeInt(userId);
out.writeUTF(command);
}}

== 注意事项 ==
* '''字节顺序'''：数据始终以大端序（Big-Endian）写入。
* '''资源管理'''：务必使用 <code>try-with-resources</code> 或手动调用 <code>close()</code> 避免内存泄漏。
* '''兼容性'''：读取时需使用 <code>DataInputStream</code> 并按相同顺序调用对应方法。

== 性能优化 ==
* 使用缓冲流（如 <code>BufferedOutputStream</code>）包装 <code>DataOutputStream</code> 以减少I/O操作次数：
{{Code|lang=java|code=
DataOutputStream dos = new DataOutputStream(
    new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("data.bin"))
);
}}

== 类关系图 ==
<mermaid>
classDiagram
    OutputStream <|-- FilterOutputStream
    FilterOutputStream <|-- DataOutputStream
    DataOutputStream : +writeBoolean(boolean v)
    DataOutputStream : +writeInt(int v)
    DataOutputStream : +writeUTF(String str)
</mermaid>

== 数学表示 ==
对于整数写入，数据存储的二进制形式可表示为：
<math>
\text{writeInt}(n) = b_3 \times 2^{24} + b_2 \times 2^{16} + b_1 \times 2^8 + b_0
</math>
其中 <math>b_3</math> 到 <math>b_0</math> 为高字节到低字节。

== 总结 ==
<code>DataOutputStream</code> 是处理二进制数据输出的高效工具，特别适合需要精确控制数据格式的场景。通过结合其他 I/O 类，它能满足从文件存储到网络通信的多样化需求。初学者应重点掌握其与基本数据类型的交互方式，而高级用户可进一步探索其在序列化协议中的应用。

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[[Category:Java IO]]