Java（34）IO流之字符流

作者：季沐测试笔记

原文地址：https://www.cnblogs.com/testero/p/15228453.html

博客主页：https://www.cnblogs.com/testero

1. 为什么会出现字符流

• 字符流的介绍

  由于字节流操作中文不是特别的方便，所以Java就提供字符流

  字符流 = 字节流 + 编码表

• 中文的字节存储方式

  用字节流复制文本文件时，文本文件也会有中文，但是没有问题，原因是最终底层操作会自动进行字节拼接成中文，如何识别是中文的呢？

  汉字在存储的时候，无论选择哪种编码存储，第一个字节都是负数

2. 编码表

• 什么是字符集

  是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等

  l计算机要准确的存储和识别各种字符集符号，就需要进行字符编码，一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有ASCII字符集、GBXXX字符集、Unicode字符集等

• 常见的字符集

  • ASCII字符集：

    lASCII：是基于拉丁字母的一套电脑编码系统，用于显示现代英语，主要包括控制字符(回车键、退格、换行键等)和可显示字符(英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号)

    基本的ASCII字符集，使用7位表示一个字符，共128字符。ASCII的扩展字符集使用8位表示一个字符，共256字符，方便支持欧洲常用字符。是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等

  • GBXXX字符集：

    GBK：最常用的中文码表。是在GB2312标准基础上的扩展规范，使用了双字节编码方案，共收录了21003个汉字，完全兼容GB2312标准，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等

  • Unicode字符集：

    UTF-8编码：可以用来表示Unicode标准中任意字符，它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用 中，优先采用的编码。互联网工程工作小组（IETF）要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码

    编码规则：

    128个US-ASCII字符，只需一个字节编码

    拉丁文等字符，需要二个字节编码

    大部分常用字（含中文），使用三个字节编码

    其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四字节编码

3. 字符串中的编码解码问题

• 相关方法

  方法名	说明
  byte[] getBytes()	使用平台的默认字符集将该 String编码为一系列字节
  byte[] getBytes(String charsetName)	使用指定的字符集将该 String编码为一系列字节
  String(byte[] bytes)	使用平台的默认字符集解码指定的字节数组来创建字符串
  String(byte[] bytes, String charsetName)	通过指定的字符集解码指定的字节数组来创建字符串

• 代码演示

  public class StringDemo {
      public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
          //定义一个字符串
          String s = "中国";
  
          //byte[] bys = s.getBytes(); //[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
          //byte[] bys = s.getBytes("UTF-8"); //[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
          byte[] bys = s.getBytes("GBK"); //[-42, -48, -71, -6]
          System.out.println(Arrays.toString(bys));
  
          //String ss = new String(bys);
          //String ss = new String(bys,"UTF-8");
          String ss = new String(bys,"GBK");
          System.out.println(ss);
      }
  }
  

4. 字符流中的编码解码问题

• 字符流中和编码解码问题相关的两个类

  • InputStreamReader：是从字节流到字符流的桥梁

    ​ 它读取字节，并使用指定的编码将其解码为字符

    ​ 它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集

  • OutputStreamWriter：是从字符流到字节流的桥梁

    ​ 是从字符流到字节流的桥梁，使用指定的编码将写入的字符编码为字节

    ​ 它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集

• 构造方法

  方法名	说明
  InputStreamReader(InputStream in)	使用默认字符编码创建InputStreamReader对象
  InputStreamReader(InputStream in,String chatset)	使用指定的字符编码创建InputStreamReader对象
  OutputStreamWriter(OutputStream out)	使用默认字符编码创建OutputStreamWriter对象
  OutputStreamWriter(OutputStream out,String charset)	使用指定的字符编码创建OutputStreamWriter对象

• 代码演示

  public class ConversionStreamDemo {
      public static void main(String[] args) throws IOException {
          //OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new                                             FileOutputStream("myCharStream\\osw.txt"));
          OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new                                              FileOutputStream("myCharStream\\osw.txt"),"GBK");
          osw.write("中国");
          osw.close();
  
          //InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new 	                                         FileInputStream("myCharStream\\osw.txt"));
          InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new                                                 FileInputStream("myCharStream\\osw.txt"),"GBK");
          //一次读取一个字符数据
          int ch;
          while ((ch=isr.read())!=-1) {
              System.out.print((char)ch);
          }
          isr.close();
      }
  }
  

5. 字符流写数据的5种方式

• 方法介绍

  方法名	说明
  void write(int c)	写一个字符
  void write(char[] cbuf)	写入一个字符数组
  void write(char[] cbuf, int off, int len)	写入字符数组的一部分
  void write(String str)	写一个字符串
  void write(String str, int off, int len)	写一个字符串的一部分

• 刷新和关闭的方法

  方法名	说明
  flush()	刷新流，之后还可以继续写数据
  close()	关闭流，释放资源，但是在关闭之前会先刷新流。一旦关闭，就不能再写数据

• 代码演示

  public class OutputStreamWriterDemo {
      public static void main(String[] args) throws IOException {
          OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("myCharStream\\osw.txt"));
  
          //void write(int c)：写一个字符
  //        osw.write(97);
  //        osw.write(98);
  //        osw.write(99);
  
          //void writ(char[] cbuf)：写入一个字符数组
          char[] chs = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};
  //        osw.write(chs);
  
          //void write(char[] cbuf, int off, int len)：写入字符数组的一部分
  //        osw.write(chs, 0, chs.length);
  //        osw.write(chs, 1, 3);
  
          //void write(String str)：写一个字符串
  //        osw.write("abcde");
  
          //void write(String str, int off, int len)：写一个字符串的一部分
  //        osw.write("abcde", 0, "abcde".length());
          osw.write("abcde", 1, 3);
  
          //释放资源
          osw.close();
      }
  }
  

6. 字符流读数据的2种方式

• 方法介绍

  方法名	说明
  int read()	一次读一个字符数据
  int read(char[] cbuf)	一次读一个字符数组数据

• 代码演示

  public class InputStreamReaderDemo {
      public static void main(String[] args) throws IOException {
  
          InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("myCharStream\\ConversionStreamDemo.java"));
  
          //int read()：一次读一个字符数据
  //        int ch;
  //        while ((ch=isr.read())!=-1) {
  //            System.out.print((char)ch);
  //        }
  
          //int read(char[] cbuf)：一次读一个字符数组数据
          char[] chs = new char[1024];
          int len;
          while ((len = isr.read(chs)) != -1) {
              System.out.print(new String(chs, 0, len));
          }
  
          //释放资源
          isr.close();
      }
  }
  

7 字符流复制Java文件

• 案例需求

  把模块目录下的“ConversionStreamDemo.java” 复制到模块目录下的“Copy.java”

• 实现步骤

  • 根据数据源创建字符输入流对象
  • 根据目的地创建字符输出流对象
  • 读写数据，复制文件
  • 释放资源

• 代码实现

  public class CopyJavaDemo01 {
      public static void main(String[] args) throws IOException {
          //根据数据源创建字符输入流对象
          InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("myCharStream\\ConversionStreamDemo.java"));
          //根据目的地创建字符输出流对象
          OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("myCharStream\\Copy.java"));
  
          //读写数据，复制文件
          //一次读写一个字符数据
  //        int ch;
  //        while ((ch=isr.read())!=-1) {
  //            osw.write(ch);
  //        }
  
          //一次读写一个字符数组数据
          char[] chs = new char[1024];
          int len;
          while ((len=isr.read(chs))!=-1) {
              osw.write(chs,0,len);
          }
  
          //释放资源
          osw.close();
          isr.close();
      }
  }
  

8. 字符流复制Java文件改进版

• 案例需求

  使用便捷流对象，把模块目录下的“ConversionStreamDemo.java” 复制到模块目录下的“Copy.java”

• 实现步骤

  • 根据数据源创建字符输入流对象

  • 根据目的地创建字符输出流对象

  • 读写数据，复制文件

  • 释放资源

• 代码实现

  public class CopyJavaDemo02 {
      public static void main(String[] args) throws IOException {
          //根据数据源创建字符输入流对象
          FileReader fr = new FileReader("myCharStream\\ConversionStreamDemo.java");
          //根据目的地创建字符输出流对象
          FileWriter fw = new FileWriter("myCharStream\\Copy.java");
  
          //读写数据，复制文件
  //        int ch;
  //        while ((ch=fr.read())!=-1) {
  //            fw.write(ch);
  //        }
  
          char[] chs = new char[1024];
          int len;
          while ((len=fr.read(chs))!=-1) {
              fw.write(chs,0,len);
          }
  
          //释放资源
          fw.close();
          fr.close();
      }
  }
  

9 字符缓冲流

• 字符缓冲流介绍

  • BufferedWriter：将文本写入字符输出流，缓冲字符，以提供单个字符，数组和字符串的高效写入，可以指定缓冲区大小，或者可以接受默认大小。默认值足够大，可用于大多数用途

  • BufferedReader：从字符输入流读取文本，缓冲字符，以提供字符，数组和行的高效读取，可以指定缓冲区大小，或者可以使用默认大小。 默认值足够大，可用于大多数用途

• 构造方法

  方法名	说明
  BufferedWriter(Writer out)	创建字符缓冲输出流对象
  BufferedReader(Reader in)	创建字符缓冲输入流对象

• 代码演示

  public class BufferedStreamDemo01 {
      public static void main(String[] args) throws IOException {
          //BufferedWriter(Writer out)
          BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new                                                            FileWriter("myCharStream\\bw.txt"));
          bw.write("hello\r\n");
          bw.write("world\r\n");
          bw.close();
  
          //BufferedReader(Reader in)
          BufferedReader br = new BufferedReader(new                                                           FileReader("myCharStream\\bw.txt"));
  
          //一次读取一个字符数据
  //        int ch;
  //        while ((ch=br.read())!=-1) {
  //            System.out.print((char)ch);
  //        }
  
          //一次读取一个字符数组数据
          char[] chs = new char[1024];
          int len;
          while ((len=br.read(chs))!=-1) {
              System.out.print(new String(chs,0,len));
          }
  
          br.close();
      }
  }
  

10. 字符缓冲流复制Java文件

• 案例需求

  把模块目录下的ConversionStreamDemo.java 复制到模块目录下的 Copy.java

• 实现步骤

  • 根据数据源创建字符缓冲输入流对象
  • 根据目的地创建字符缓冲输出流对象
  • 读写数据，复制文件，使用字符缓冲流特有功能实现
  • 释放资源

• 代码实现

  public class CopyJavaDemo01 {
      public static void main(String[] args) throws IOException {
          //根据数据源创建字符缓冲输入流对象
          BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("myCharStream\\ConversionStreamDemo.java"));
          //根据目的地创建字符缓冲输出流对象
          BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myCharStream\\Copy.java"));
  
          //读写数据，复制文件
          //一次读写一个字符数据
  //        int ch;
  //        while ((ch=br.read())!=-1) {
  //            bw.write(ch);
  //        }
  
          //一次读写一个字符数组数据
          char[] chs = new char[1024];
          int len;
          while ((len=br.read(chs))!=-1) {
              bw.write(chs,0,len);
          }
  
          //释放资源
          bw.close();
          br.close();
      }
  }
  

11. 字符缓冲流特有功能

• 方法介绍

  BufferedWriter：

  方法名	说明
  void newLine()	写一行行分隔符，行分隔符字符串由系统属性定义

  BufferedReader:

  方法名	说明
  String readLine()	读一行文字。 结果包含行的内容的字符串，不包括任何行终止字符如果流的结尾已经到达，则为null

• 代码演示

  public class BufferedStreamDemo02 {
      public static void main(String[] args) throws IOException {
  
          //创建字符缓冲输出流
          BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new                                                          FileWriter("myCharStream\\bw.txt"));
  
          //写数据
          for (int i = 0; i < 10; i++) {
              bw.write("hello" + i);
              //bw.write("\r\n");
              bw.newLine();
              bw.flush();
          }
  
          //释放资源
          bw.close();
  
          //创建字符缓冲输入流
          BufferedReader br = new BufferedReader(new                                                          FileReader("myCharStream\\bw.txt"));
  
          String line;
          while ((line=br.readLine())!=null) {
              System.out.println(line);
          }
  
          br.close();
      }
  }
  

12. 字符缓冲流特有功能复制Java文件

• 案例需求

  使用特有功能把模块目录下的ConversionStreamDemo.java 复制到模块目录下的 Copy.java

• 实现步骤

  • 根据数据源创建字符缓冲输入流对象
  • 根据目的地创建字符缓冲输出流对象
  • 读写数据，复制文件，使用字符缓冲流特有功能实现
  • 释放资源

• 代码实现

  public class CopyJavaDemo02 {
      public static void main(String[] args) throws IOException {
          //根据数据源创建字符缓冲输入流对象
          BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("myCharStream\\ConversionStreamDemo.java"));
          //根据目的地创建字符缓冲输出流对象
          BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myCharStream\\Copy.java"));
  
          //读写数据，复制文件
          //使用字符缓冲流特有功能实现
          String line;
          while ((line=br.readLine())!=null) {
              bw.write(line);
              bw.newLine();
              bw.flush();
          }
  
          //释放资源
          bw.close();
          br.close();
      }
  }