讀取文件

剛學(xué)Java的IO流部分時(shí)，書上說(shuō)只能使用字節(jié)流去讀取圖片、視頻等非文本二進(jìn)制文件，不能使用字符流，否則文件會(huì)損壞。所以我就一直記住這一點(diǎn)了，但是為什么不能使用，這一直是我的一個(gè)疑惑。今天，我又想到了這個(gè)問(wèn)題，所以干脆就一鼓作氣把它解決了吧。

先來(lái)看一個(gè)關(guān)于圖片復(fù)制的代碼示例： 注意：我的電腦是存在 D:/DB這個(gè)路徑的，如果你沒(méi)有，DB這個(gè)文件夾，必須建立一個(gè)。

package dragon;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

public class ReadImage {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		String imgPath = "D:/DB/husky/kkk.jpeg";
		String byteImgCopyPath = "D:/DB/husky/byteCopykkk.jpeg";
		String charImgCopyPath = "D:/DB/husky/charCopykkk.jpeg";
		Path srcPath = Paths.get(imgPath);
		Path desPath1 = Paths.get(byteImgCopyPath);
		Path desPath2 = Paths.get(charImgCopyPath);
		
		byteRead(srcPath.toFile(), desPath1.toFile());
		System.out.println("字節(jié)復(fù)制執(zhí)行成功！");
		
		characterRead(srcPath.toFile(), desPath2.toFile());
		System.out.println("字符復(fù)制執(zhí)行成功！");
		
	}
	
	static void byteRead(File src, File des) throws IOException {
		try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(src));
				BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(des))) {
			int hasRead = 0;
			byte[] b = new byte[1024];
			while ((hasRead = bis.read(b)) != -1) {
				bos.write(b, 0, hasRead);
			}
		}
	}
	
	static void characterRead(File src, File des) throws IOException {
		try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(src), "UTF-8"));
				BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(des))) {
			int hasRead = 0;
			char[] c = new char[1024];
			while ((hasRead = reader.read(c)) != -1) {
				writer.write(c, 0, hasRead);
			}
		}
	}
}

運(yùn)行結(jié)果： 可見(jiàn)，使用字符流確實(shí)無(wú)法讀取圖片這樣的二進(jìn)制文件，必須使用字節(jié)流。

圖片大小變化： 可見(jiàn)，使用字符流后圖片大小變化了，使用字節(jié)流則不會(huì)。

為什么會(huì)這樣呢？

通過(guò)上面那個(gè)例子，我們可以看到確實(shí)是無(wú)法使用字符流復(fù)制文件，并且使用字符流復(fù)制文件后，文件的大小也會(huì)變化，這就引出我們今天要討論的標(biāo)題了。

我們先來(lái)想一想，為什么文本文件打開(kāi)可以顯示文字？ 我們都知道計(jì)算機(jī)處理的文件無(wú)論是文本還是非文本的文件，最終在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都是以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)的。

使用文本編輯器的16進(jìn)制模式打開(kāi)一個(gè)文本文件：

使用編輯器的16進(jìn)制模式打開(kāi)上面程序使用的圖片文件：

對(duì)比兩張圖片中的數(shù)據(jù)，應(yīng)該發(fā)現(xiàn)不了什么區(qū)別吧，但是為什么文本數(shù)據(jù)就可以顯示出文字呢？這是一個(gè)非?；A(chǔ)的問(wèn)題，大學(xué)里面的基礎(chǔ)課都是講過(guò)這方面的內(nèi)容–字符編碼表。 我最開(kāi)始學(xué)習(xí)的是 C 語(yǔ)言，接觸最早的編碼表是 ASCII（美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼），后來(lái)學(xué)習(xí)java接觸的是 Unicode（萬(wàn)國(guó)碼，這個(gè)名字和它的起源很契合。我們目前最常使用的是UTF-8，是針對(duì)Unicode的一種可變長(zhǎng)度字符編碼。）

注意： 使用 UTF-8 也是分為含有 BOM（Byte Order Mark，字節(jié)順序標(biāo)記） 和 沒(méi)有的兩種形式，而且混用會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤，感興趣的可以去了解一下。

字符編碼表的作用體現(xiàn)在編碼上，引述百科的一段話：

在顯示器上看見(jiàn)的文字、圖片等信息在電腦里面其實(shí)并不是我們看見(jiàn)的樣子，即使你知道所有信息都存儲(chǔ)在硬盤里，把它拆開(kāi)也看不見(jiàn)里面有任何東西，只有些盤片。假設(shè)，你用顯微鏡把盤片放大，會(huì)看見(jiàn)盤片表面凹凸不平，凸起的地方被磁化，凹的地方是沒(méi)有被磁化；凸起的地方代表數(shù)字1，凹的地方代表數(shù)字0。硬盤只能用0和1來(lái)表示所有文字、圖片等信息。那么字母”A”在硬盤上是如何存儲(chǔ)的呢？可能小張計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)字母”A”是1100001，而小王存儲(chǔ)字母”A”是11000010，這樣雙方交換信息時(shí)就會(huì)誤解。比如小張把1100001發(fā)送給小王，小王并不認(rèn)為1100001是字母”A”，可能認(rèn)為這是字母”X”，于是小王在用記事本訪問(wèn)存儲(chǔ)在硬盤上的1100001時(shí)，在屏幕上顯示的就是字母”X”。也就是說(shuō)，小張和小王使用了不同的編碼表。

所以字符編碼表就是二進(jìn)制數(shù)字和字符之間的一個(gè)一一映射，例如 65 （數(shù)字）代表 A，所以下面這段代碼會(huì)在屏幕上輸出 A。

char c = 65;
System.out.println(c);

我們使用一個(gè)循環(huán)來(lái)測(cè)試一下：

char c = 0;
for (int i  = 9999; i < 10009; i++) {
	c = (char) i;
	System.out.print(c+" ");
}

測(cè)試結(jié)果：（當(dāng)然了，這個(gè)取決于你的當(dāng)前的字符編碼表，如果使用 ASCII，估計(jì)就有意思了。）

這樣就解釋了前面那個(gè)問(wèn)題（為什么文本文件打開(kāi)可以顯示文字？），我們之所以可以看見(jiàn)文本文件的字符是因?yàn)橛?jì)算機(jī)按照我們文件的編碼（ASCII、UTF-8或者GBK等），從字符編碼表中找出來(lái)對(duì)應(yīng)的字符。 所以，當(dāng)我們使用記事本打開(kāi)二進(jìn)制文件會(huì)看到亂碼，這就是原因。文件的復(fù)制過(guò)程也是復(fù)制的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，而不是真實(shí)的文字。

因此可以這樣理解文件復(fù)制的過(guò)程：

• 字符流：二進(jìn)制數(shù)據(jù) --編碼-> 字符編碼表 --解碼-> 二進(jìn)制數(shù)據(jù)
• 字節(jié)流：二進(jìn)制數(shù)據(jù) —> 二進(jìn)制數(shù)據(jù)

所以問(wèn)題就是出現(xiàn)在編碼和解碼的過(guò)程中，既然是字符的編碼表，那它就是包含所有的字符，但是字符的數(shù)量是有限的，這就意味著它不能表示一些超過(guò)編碼表的字符，因?yàn)楦静淮嬖诒碇?。所以，JVM 會(huì)使用一些字符進(jìn)行替換，基本上都是亂碼（所以大小會(huì)發(fā)生變化），而且如果有一個(gè)數(shù)據(jù)恰好是-1，那么讀取就會(huì)中斷，引起數(shù)據(jù)丟失。

例如如下代碼使用字符流讀取就會(huì)錯(cuò)誤：

	String filename = "D:/DB/fos.txt";     //文件名
	byte[] b = new byte[] {-1, -1};      //兩個(gè)字節(jié)，127的二進(jìn)制就是 1111 1111
	//數(shù)據(jù)寫入文件
	try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream(filename)) {
		fos.write(b, 0, b.length);  //將兩個(gè)127連續(xù)寫入，就是 1111 1111 1111 1111
	}
	File file = new File(filename);
	//輸出文件的大小
	System.out.println("file length: " + file.length());
	char[] c = new char[2];
	//使用字符流讀取文件
	try (FileReader reader = new FileReader(filename)) {
		int count = reader.read(c);    //Java使用Unicode編碼，讀取的是從 0-65535 之間的數(shù)字。
		System.out.println("以文本形式輸出：" + new String(c, 0, count)+"   "+count);
		for (char d : c) {  
			System.out.println("字符為：" + d);
		}
	}
	System.out.println("表示字符：" + c[0]);
	
	//再寫入文件
	try (FileWriter writer = new FileWriter(filename)) {
		writer.write(c, 0, 2);
	}
	File f = new File(filename);
	System.out.println("file length: " + f.length());

結(jié)果：

說(shuō)明： 我將兩個(gè)1字節(jié)的-1寫入（字節(jié)流）了文本文件（注意是字節(jié)：-1，不是字符：-1），然后再讀?。?strong>字符流），再寫入（字符流）就已經(jīng)出現(xiàn)了問(wèn)題。讀取出的字符顯示了一個(gè)奇怪的符號(hào)，而且它的值為：65533，這個(gè)值如果用字節(jié)表示的話，一個(gè)字節(jié)是不夠的，所以文件的大小就會(huì)變化。在非文本的二進(jìn)制數(shù)據(jù)中，出現(xiàn)這種情況都是正常的，因?yàn)楸緛?lái)就不是按照字符編碼的。

因?yàn)樽址际钦龜?shù)，而非字符編碼的話，字節(jié)數(shù)可能是負(fù)數(shù)(很可能)，但是負(fù)數(shù)在字符看來(lái)就是正數(shù)，這也是為什么－1，被讀成 65533的原因?？梢钥闯鰜?lái)，讀取就已經(jīng)錯(cuò)誤了。

注意: 這里的重點(diǎn)是對(duì)于使用字符流讀取非文本文件，在讀取-寫入的過(guò)程中的問(wèn)題。

總結(jié)

這個(gè)問(wèn)題算是基本解決了，如果想要了解更多，估計(jì)需要閱讀一些專業(yè)的書籍才行了，不過(guò)到了這一步，我覺(jué)得已經(jīng)可以了。它也要求我們掌握關(guān)于計(jì)算機(jī)的一些基本的入門知識(shí)了。雖然這個(gè)問(wèn)題拖了很久才解決，但是也是因?yàn)槲易罱_(kāi)始使用Java的IO流進(jìn)行編程，以前的話，只是記住了那句話，但是動(dòng)手實(shí)踐卻沒(méi)有去做，這也是應(yīng)該多動(dòng)手編程、多積累才能解決問(wèn)題。

到此這篇關(guān)于淺談一下為什么不能使用字符流讀取非文本的二進(jìn)制文件的文章就介紹到這了,更多相關(guān)不能使用字符流讀取非文本二進(jìn)制文件內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論