Java中的字符流，可以分為字符輸入流(Reader)和字符輸出流(Writer)，輸入流用于讀取數(shù)據(jù)，輸出流用于寫入數(shù)據(jù)，接下來就讓我們來逐個了解吧。

一. Reader字符輸入流

1. 簡介

Reader是I/O庫中用于讀取字符流的抽象類，它提供了一組方法用于讀取字符流中的字符，并支持不同的字符編碼。

實際上，除了特殊的CharArrayReader和StringReader，普通的Reader本質(zhì)上就是一個帶有編碼轉(zhuǎn)換器的InputStream，它可以把byte轉(zhuǎn)換為char。也就是說，普通的Reader就是基于InputStream構(gòu)造出來的，比如在FileReader的源碼內(nèi)部就有一個FileInputStream對象。而我們也完全可以把一個InputStream轉(zhuǎn)換為Reader，比如：

// InputStream對象
InputStream is = new FileInputStream("a.txt");
// InputStream轉(zhuǎn)為Reader
Reader reader = new InputStreamReader(is, "UTF-8");

在這里，InputStreamReader就是一種用于將字節(jié)流轉(zhuǎn)換為字符流的轉(zhuǎn)換流，使用轉(zhuǎn)換流可以在一定程度上避免亂碼，還可以指定輸入輸出所使用的字符集。其中，InputStreamReader用于將字節(jié)輸入流轉(zhuǎn)換為字符輸入流，OutputStreamWriter用于將字節(jié)輸出流轉(zhuǎn)換為字符輸出流。

Reader和InputStream之間有關(guān)系，當然也有很多區(qū)別，比如：

• InputStream是一個字節(jié)流，即以byte為單位讀取，讀取的字節(jié)范圍是(-1，0~255)，數(shù)據(jù)會讀到字節(jié)數(shù)組中；
• 而Reader是一個字符流，要以char為單位讀取，讀取的字符范圍是(-1，0~65535)，數(shù)據(jù)會讀到字符數(shù)組中。

2. 常用子類

因為Reader是抽象類，所以我們不能直接對其進行實例化，如果我們想使用字符輸入流，需要使用Reader的某個具體子類來實例化對象。Reader的常用子類有如下幾個：

• InputStreamReader類：將字節(jié)輸入流轉(zhuǎn)換為字符輸入流，可以指定字符編碼；
• BufferedReader類：為其他字符輸入流提供讀緩沖區(qū)；
• CharArrayReader類：將字符數(shù)組轉(zhuǎn)換為字符輸入流，從中讀取字符；
• StringReader類：將字符串轉(zhuǎn)換為字符輸入流，從中讀取字符；
• FileReader類：用于讀取文本文件，并支持不同的字符編碼；
• PipedReader類：連接到一個PipedWriter。

3. 常用方法

Reader字符流中的常用方法，其實與InputStream中的常用方法基本一致，比如：

4. 實現(xiàn)步驟

如果我們想使用Reader讀取字符流，可以遵循以下基本步驟：

創(chuàng)建一個Reader對象，比如InputStreamReader、FileReader、StringReader等；

調(diào)用Reader的read()方法來讀取字符流，該方法會返回一個整數(shù)，表示讀取的字符數(shù)。如果已到達流的末尾，則read()方法返回-1；

處理讀取的字符，可以將它們存儲在數(shù)組或字符串中；

循環(huán)調(diào)用read()方法，直到讀取完整個字符流。

5. 代碼案例

為了讀取方便，Java給我們提供了用來讀取字符文件的便捷類——FileReader，所以這里利用FileReader讀取了一個文本文件。

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
public class Demo08 {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {
        // try(resource)的寫法
        //1. 創(chuàng)建Reader對象
        try (FileReader reader = new FileReader("F:/a.txt")) {
            //設(shè)置編碼為UTF-8
            //Reader reader = new FileReader("F:/a.txt", StandardCharsets.UTF_8);
            //2. 讀取文件
            char[] cbuf = new char[1024];
            int len;
            while((len = reader.read(cbuf)) != -1) {
                //3.處理字符
                String str = new String(cbuf, 0, len);
                System.out.println(str);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } //4.自動資源釋放
    }
}

在上面的案例中，read()方法可以一次讀取一個字符數(shù)組，并返回實際讀入的字符個數(shù)，最大不會超過char[]數(shù)組的長度，如果讀到流的末尾就返回-1。所以利用這個方法，我們可以先設(shè)置一個緩沖區(qū)，然后每次盡可能地填充緩沖區(qū)。

大家可以發(fā)現(xiàn)，其實Reader字符流的使用，與InputStream字節(jié)流的使用基本類似。

另外我們在構(gòu)造FileReader對象時，默認的字符編碼及字節(jié)緩沖區(qū)大小都是由系統(tǒng)設(shè)定好的，如果我們想自己指定這些值，可以在FilelnputStream上套接一個InputStreamReader。在上面的代碼中，如果我們讀取的是純ASCII編碼的文本文件，輸出的內(nèi)容不會產(chǎn)生亂碼。但如果文件中包含中文，就會出現(xiàn)亂碼，這就是因為FileReader采用的是操作系統(tǒng)默認的編碼，在Windows中默認的是GBK，而打開UTF-8編碼的文本文件可能就會出現(xiàn)亂碼。所以為了避免讀取中文時產(chǎn)生亂碼，我們可以在創(chuàng)建FileReader時指定編碼：

Reader reader = new FileReader("a.txt", StandardCharsets.UTF_8);

二. Writer字符輸出流

1. 簡介

Writer是I/O庫中用于寫入字符流的抽象類，它提供了一組方法用于將字符寫入到字符流中，并支持不同的字符編碼。除了CharArrayWriter和StringWriter之外，普通的Writer都是基于OutputStream構(gòu)造的。所以本質(zhì)上Writer是一個帶有編碼轉(zhuǎn)換器的OutputStream，可以把char轉(zhuǎn)換為byte并輸出，即接收char，然后在內(nèi)部會自動轉(zhuǎn)換成一個或多個byte，并寫入到OutputStream中。比如我們可以利用OutputStreamWriter，將任意的OutputStream轉(zhuǎn)換為Writer，所以OutputStreamWriter是一種用于將字節(jié)輸出流轉(zhuǎn)換為字符輸出流的轉(zhuǎn)換流：

//創(chuàng)建FileOutputStream對象
FileOutputStream fos=new FileOutputStream("readme.txt");
//將FileOutputStream轉(zhuǎn)為Writer
Writer writer = new OutputStreamWriter(fos, "UTF-8")

同樣的，Writer和OutputStream也具有一些區(qū)別：

• OutputStream是一個字節(jié)流，即以byte為單位讀取，讀取的字節(jié)范圍是0~255；
• Writer是一個字符流，要以char為單位讀取，讀取的字符范圍是0~65535。

2. 常用子類

Writer是所有字符輸出流的父類，常用的Writer子類有如下這些：

• OutputStreamReader類：將字節(jié)輸出流轉(zhuǎn)換為字符輸出流，可以指定字符編碼；
• BufferedWriter類：為其他字符輸出流提供寫緩沖區(qū)；
• CharArrayWriter類：向內(nèi)存緩沖區(qū)的字符數(shù)組寫數(shù)據(jù)；
• StringWriter類：向內(nèi)存緩沖區(qū)的字符串(StringBuffer)寫入數(shù)據(jù)；
• FileReader類：用于寫入文本文件，并支持不同的字符編碼；
• PipedWriter類：連接到一個PipedReader對象。

3. 常用方法

同樣的，我們也來看看Writer類中的常用方法：

大家要注意：Writer類中所有的方法在出錯時都會引發(fā)IOException異常，如果我們關(guān)閉一個流后再對其進行任何操作，都會產(chǎn)生錯誤。

4. 代碼案例

我們設(shè)計一個FileWriter的使用案例，代碼如下：

import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;
public class Demo09 {
	public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {
		// try(resource)的寫法
		// 1. 創(chuàng)建Writer對象
		try (FileWriter writer = new FileWriter("F:/b.txt")) {
			// 利用Scanner進行內(nèi)容的輸入
			Scanner input = new Scanner(System.in);
			// 2. 寫入文件
			for (int i = 0; i < 5; i++) {
				System.out.println("請輸入第" + (i + 1) + "行內(nèi)容：");
				// 讀取輸入的名稱
				String content = input.next(); 
				// 循環(huán)寫入到文件中
				writer.write(content + "\r\n"); 
                //writer.append(“追加新內(nèi)容...”);
			}
			System.out.println("錄入完畢");
			input.close();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		} // 3.自動資源釋放
	}
}

FileWriter是向文件中寫入字符流的Writer，它的使用和FileReader類似。這里的FileWriter對象直接關(guān)聯(lián)了一個文件，然后我們可以調(diào)用write()或append()方法進行內(nèi)容的新增和追加了。我們在創(chuàng)建FileWriter對象時，默認的字符編碼和字節(jié)緩沖區(qū)的大小都是由系統(tǒng)設(shè)定的。如果我們想要自己指定這些值，可以在FileOutputStream上套接一個OutputStreamWriter對象。

在創(chuàng)建FileWriter類對象時，如果關(guān)聯(lián)的文件不存在，則會自動生成一個新的文件。在創(chuàng)建文件之前，F(xiàn)ileWriter會在創(chuàng)建對象時打開該文件作為輸出目的地，但如果試圖打開的是一個只讀文件，會引發(fā)IOException異常。

三. 字符緩沖流

1. 簡介

與字節(jié)緩沖流類似，我們在進行大文件讀寫操作時，也可以使用字符緩沖流來減少訪問磁盤的次數(shù)，提高IO訪問效率。Java中的字符緩沖流包括BufferedReader和BufferedWriter兩大類，分別負責文件的讀取和寫入。

2. 常用子類

Java中的字符緩沖流可以分為緩沖的字符輸入流BufferedReader和緩沖的字符輸出流BufferedWriter。

• BufferedReader：繼承自InputStreamReader 類， 用于讀取二進制數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)部緩沖區(qū)中；
• BufferedWriter：繼承自OutputStreamWriter類，用于寫入二進制數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲在內(nèi)部緩沖區(qū)中。

3. BufferedReader的用法

BufferedReader是一個帶有緩沖區(qū)的輸入流，主要用于輔助其他的字符輸入流。BufferedReader可以先將一批數(shù)據(jù)讀到內(nèi)存緩沖區(qū)，然后接下來的讀操作就可以直接從該緩沖區(qū)中獲取數(shù)據(jù)，并進行字符編碼轉(zhuǎn)換，這樣就可以提高數(shù)據(jù)的讀取效率。

另外BufferedReader還提供了一個readLine()方法，該方法會返回包含所讀內(nèi)容的字符串，但該字符串中不包含任何終止符，如果已到達了流的末尾，就返回null。readLine()方法表示每次讀取一行的文本內(nèi)容，當遇到換行（\n）、回車（\r）或回車后直接跟著換行標記符，即認為某行終止。接下來我們就來看看BufferedReader是怎么使用的吧。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
public class Demo11 {
	public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {
		// try(resource)的寫法
		// 1. 創(chuàng)建Reader對象
		try(BufferedReader reader=new BufferedReader(new FileReader("F:\a.txt"))) {
            String strLine = "";
            while ((strLine = reader.readLine()) != null) { 
                //循環(huán)讀取每行數(shù)據(jù)
                System.out.println(strLine);
            }
        } catch (FileNotFoundException e1) {
            e1.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }  // 3.自動資源釋放
	}
}

4. BufferedWriter的用法

BufferedWriter則是一個帶有緩沖區(qū)的輸出流，主要用于輔助其他的字符輸出流。BufferedWriter同樣帶有緩沖區(qū)，可以先將一批數(shù)據(jù)寫入到緩沖區(qū)，當緩沖區(qū)滿了以后，再將緩沖區(qū)里的數(shù)據(jù)一次性寫到字符輸出流，這樣也提高了數(shù)據(jù)的寫入效率。

BufferedWriter類中提供了一個新的方法newLine()，該方法用于寫入一個行分隔符。行分隔符字符串由系統(tǒng)屬性 line.separator定義，且不一定是單個新行(\n)符。BufferedWriter類的用法如下：

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
public class Demo12 {
	public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {
		// try(resource)的寫法
		// 1. 創(chuàng)建Writer對象
		try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("F:/c.txt"))) {
			//2.寫入內(nèi)容
			writer.write("Hello, world!");
			//3.換行
			writer.newLine();
			writer.write("Welcome to learn Java!");
			// writer.close();
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

在上面的代碼中，我們使用了BufferedWriter類來寫入字符流，使用newLine()方法添加一個新行，在寫入完成后可以關(guān)閉寫入器對象。

5. 綜合案例

在學(xué)習了上面的字符輸入流、字符輸出流、轉(zhuǎn)換流以及緩沖流等內(nèi)容之后，最后給大家設(shè)計一個綜合案例，來把這幾個知識點糅合在一起。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
public class Demo13 {
	public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {
		try {
	        //將System.in對象轉(zhuǎn)換成InputStreamReader對象
	        InputStreamReader reader = new InputStreamReader(System.in);
	        // 將Reader對象包裝成BufferedReader
	        BufferedReader br = new BufferedReader(reader);
	        String line = null;
	        //利用循環(huán)方式逐行讀取
	        while ((line = br.readLine()) != null) {
	            // 如果讀取到“exit”，則程序退出
	            if (line.equals("exit")) {
                    //退出程序
	                System.exit(1);
	            }
	            // 打印出讀取到的內(nèi)容
	            System.out.println("輸入的內(nèi)容為：" + line);
	        }
	    } catch (IOException e) {
	        e.printStackTrace();
	    }
	}
}

在上面的案例中，我們使用了System.in獲取到鍵盤的輸入信息，該信息其實是InputStream的實例。但該實例使用不太方便，我們使用 InputStreamReader 將其轉(zhuǎn)換成字符輸入流，因為Reader讀取輸入內(nèi)容時依然不太方便，我們繼續(xù)把Reader包裝成BufferedReader。因為BufferReader具有readLine()方法，可以非常方便地一次讀入一行內(nèi)容。而且BufferReader具有緩沖功能，一次讀取一行文本，以換行符為標志，如果它沒有讀到換行符，則程序堵塞，等到讀到換行符為止。運行該程序后，在控制臺執(zhí)行輸入時，只要按下回車鍵，程序就會打印出剛剛輸入的內(nèi)容。

四. 結(jié)語

到此這篇關(guān)于詳解Java I/O流中的字符流有哪些的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java字符流內(nèi)容請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！

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