JAVA-编程基础-11-04-javaIO字符流

Lison <dreamlison@163 >, v1.0.0, 2023.05.07

JAVA-编程基础-11-04-java IO 字符流

文章目录 JAVA-编程基础-11-04-java IO 字符流字符流Reader 和 Writer字符输入流（Reader）**FileReader构造方法****FileReader读取字符数据** 字符输出流（Writer）FileWriter 构造方法FileWriter写入数据

字符流Reader 和 Writer

字符流 Reader 和 Writer 的故事要从它们的类关系图开始，来看图。

字符流是一种用于读取和写入字符数据的输入输出流。与字节流不同，字符流以字符为单位读取和写入数据，而不是以字节为单位。常用来处理文本信息。

如果用字节流直接读取中文，可能会遇到乱码问题，见下例：

//FileInputStream为操作文件的字符输入流 FileInputStream inputStream = new FileInputStream("files/a.txt");//内容为“Lison 勤学苦练 ！！” int len; while ((len=inputStream.read())!=-1){ System.out.print((char)len); }

运行结果：

运行结果：Lison 勤学苦ç»

之所以出现乱码是因为在字节流中，一个字符通常由多个字节组成，而不同的字符编码使用的字节数不同。如果我们使用了错误的字符编码，或者在读取和写入数据时没有正确处理字符编码的转换，就会导致读取出来的中文字符出现乱码。

例如，当我们使用默认的字符编码（见上例）读取一个包含中文字符的文本文件时，就会出现乱码。因为默认的字符编码通常是 ASCII 编码，它只能表示英文字符，而不能正确地解析中文字符。

那使用字节流该如何正确地读出中文呢？见下例。

//FileInputStream为操作文件的字符输入流//内容为“Lison 勤学苦练 ！！” try (FileInputStream inputStream = new FileInputStream("files/a.txt");){ byte[] bytes = new byte[1024]; int len; while ((len = inputStream.read(bytes)) != -1) { System.out.print(new String(bytes, 0, len)); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } 运行结果： Lison 勤学苦练

为什么这种方式就可以呢？

因为我们拿 String 类进行了解码，查看new String(byte bytes[], int offset, int length)的源码就可以发现，该构造方法有解码功能

public String(byte bytes[], int offset, int length) { checkBounds(bytes, offset, length); this.value = StringCoding.decode(bytes, offset, length); }

继续追看 StringCoding.decode() 方法调用的 defaultCharset() 方法，会发现默认编码是UTF-8，代码如下

static char[] decode(byte[] ba, int off, int len) { String csn = Charset.defaultCharset().name(); try { // use charset name decode() variant which provides caching. return decode(csn, ba, off, len); } catch (UnsupportedEncodingException x) { warnUnsupportedCharset(csn); } } public static Charset defaultCharset() { if (defaultCharset == null) { synchronized (Charset.class) { String csn = AccessController.doPrivileged( new GetPropertyAction("file.encoding")); Charset cs = lookup(csn); if (cs != null) defaultCharset = cs; else defaultCharset = forName("UTF-8"); } } return defaultCharset; }

在 Java 中，常用的字符编码有 ASCII、ISO-8859-1、UTF-8、UTF-16 等。其中，ASCII 和 ISO-8859-1 只能表示部分字符，而 UTF-8 和 UTF-16 可以表示所有的 Unicode 字符，包括中文字符。

当我们使用 new String(byte bytes[], int offset, int length) 将字节流转换为字符串时，Java 会根据 UTF-8 的规则将每 3 个字节解码为一个中文字符，从而正确地解码出中文。

尽管字节流也有办法解决乱码问题，但不够直接，于是就有了字符流，专门用于处理文本文件（音频、图片、视频等为非文本文件）。

从另一角度来说：字符流 = 字节流 + 编码表

字符输入流（Reader）

java.io.Reader是字符输入流的超类（父类），它定义了字符输入流的一些共性方法：

1、close()：关闭此流并释放与此流相关的系统资源。2、read()：从输入流读取一个字符。3、read(char[] cbuf)：从输入流中读取一些字符，并将它们存储到字符数组 cbuf中

FileReader 是 Reader 的子类，用于从文件中读取字符数据。它的主要特点如下：

可以通过构造方法指定要读取的文件路径。每次可以读取一个或多个字符。可以读取 Unicode 字符集中的字符，通过指定字符编码来实现字符集的转换。 FileReader构造方法 1、FileReader(File file)：创建一个新的 FileReader，参数为File对象。2、FileReader(String fileName)：创建一个新的 FileReader，参数为文件名。

代码示例如下：

// 使用File对象创建流对象 File file = new File("files/a.txt"); FileReader fr = new FileReader(file); // 使用文件名称创建流对象 FileReader fr = new FileReader("files/b.txt"); FileReader读取字符数据

①、读取字符：read方法，每次可以读取一个字符，返回读取的字符（转为 int 类型），当读取到文件末尾时，返回-1。代码示例如下：

// 使用文件名称创建流对象 FileReader fr = new FileReader("files/abc.txt"); // 定义变量，保存数据 int b; // 循环读取 while ((b = fr.read())!=-1) { System.out.println((char)b); } // 关闭资源 fr.close();

②、读取指定长度的字符：read(char[] cbuf, int off, int len)，并将其存储到字符数组中。其中，cbuf 表示存储读取结果的字符数组，off 表示存储结果的起始位置，len 表示要读取的字符数。代码示例如下：

File textFile = new File("files/abc.txt"); // 给一个 FileReader 的示例 // try-with-resources FileReader try(FileReader reader = new FileReader(textFile);) { // read(char[] cbuf) char[] buffer = new char[1024]; int len; while ((len = reader.read(buffer, 0, buffer.length)) != -1) { System.out.print(new String(buffer, 0, len)); } }catch (Exception e){ }

使用 FileReader 从文件中读取字符数据，并将其存储到一个大小为 1024 的字符数组中。每次读取 len 个字符，然后使用 String 构造方法将其转换为字符串并输出。

FileReader 实现了 AutoCloseable 接口，因此可以使用 try-with-resources语句自动关闭资源，避免了手动关闭资源的繁琐操作。

字符输出流（Writer）

java.io.Writer 是字符输出流类的超类（父类），可以将指定的字符信息写入到目的地，来看它定义的一些共性方法：

1、write(int c) 写入单个字符。2、write(char[] cbuf) 写入字符数组。3、write(char[] cbuf, int off, int len) 写入字符数组的一部分，off为开始索引，len为字符个数。4、write(String str) 写入字符串。5、write(String str, int off, int len) 写入字符串的某一部分，off 指定要写入的子串在 str 中的起始位置，len 指定要写入的子串的长度。6、flush() 刷新该流的缓冲。7、close() 关闭此流，但要先刷新它。

java.io.FileWriter 类是 Writer 的子类，用来将字符写入到文件。

FileWriter 构造方法 FileWriter(File file)： 创建一个新的 FileWriter，参数为要读取的File对象。FileWriter(String fileName)： 创建一个新的 FileWriter，参数为要读取的文件的名称。 // 第一种：使用File对象创建流对象 File file = new File("files/a.txt"); FileWriter fw = new FileWriter(file); // 第二种：使用文件名称创建流对象 FileWriter fw = new FileWriter("files/b.txt"); FileWriter写入数据

①、写入字符：write(int b) 方法，每次可以写出一个字符，代码示例如下：

FileWriter fw = null; try { fw = new FileWriter("output.txt"); fw.write(72); // 写入字符'H'的ASCII码 fw.write(101); // 写入字符'e'的ASCII码 fw.write(108); // 写入字符'l'的ASCII码 fw.write(108); // 写入字符'l'的ASCII码 fw.write(111); // 写入字符'o'的ASCII码 } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { try { if (fw != null) { fw.close(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }

在这个示例代码中，首先创建一个 FileWriter 对象 fw，并指定要写入的文件路径 “output.txt”。然后使用 fw.write() 方法将字节写入文件中，这里分别写入字符’H’、‘e’、‘l’、‘l’、'o’的 ASCII 码。最后在 finally 块中关闭 FileWriter 对象，释放资源。

需要注意的是，使用 write(int b) 方法写入的是一个字节，而不是一个字符。如果需要写入字符，可以使用 write(char cbuf[]) 或 write(String str) 方法。

写入字符数组：write(char[] cbuf) 方法，将指定字符数组写入输出流。代码示例如下：

FileWriter fw = null; try { fw = new FileWriter("output.txt"); char[] chars = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'}; fw.write(chars); // 将字符数组写入文件 } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } finally { try { if (fw != null) { fw.close(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }