Java之字符流的详细解析
3. 字符流
当使用字节流读取文本文件时，可能会有一个小问题。就是遇到中文字符时，可能不会显示完整的字符，那是因为一个中文字符可能占用多个字节存储。所以Java提供一些字符流类，以字符为单位读写数据，专门用于处理文本文件。
3.1 字符输入流【Reader】
java.io.Reader抽象类是表示用于读取字符流的所有类的超类，可以读取字符信息到内存中。它定义了字符输入流的基本共性功能方法。
-
public void close()：关闭此流并释放与此流相关联的任何系统资源。 -
public int read()： 从输入流读取一个字符。 -
public int 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 。
3.2 FileReader类
java.io.FileReader类是读取字符文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。
小贴士：
字符编码：字节与字符的对应规则。Windows系统的中文编码默认是GBK编码表。
idea中UTF-8
字节缓冲区：一个字节数组，用来临时存储字节数据。
构造方法
-
FileReader(File file)： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的File对象。 -
FileReader(String fileName)： 创建一个新的 FileReader ，给定要读取的文件的名称。
当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径。类似于FileInputStream 。
-
构造举例，代码如下：
public class FileReaderConstructor throws IOException{
public static void main(String[] args) {
// 使用File对象创建流对象
File file = new File("a.txt");
FileReader fr = new FileReader(file);
// 使用文件名称创建流对象
FileReader fr = new FileReader("b.txt");
}
}读取字符数据
-
读取字符：
read方法，每次可以读取一个字符的数据，提升为int类型，读取到文件末尾，返回-1，循环读取，代码使用演示：
public class FRRead {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileReader fr = new FileReader("read.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();
}
}输出结果： 黑 马 程 序 员
小贴士：虽然读取了一个字符，但是会自动提升为int类型。
-
使用字符数组读取：
read(char[] cbuf)，每次读取b的长度个字符到数组中，返回读取到的有效字符个数，读取到末尾时，返回-1，代码使用演示：
public class FRRead {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileReader fr = new FileReader("read.txt");
// 定义变量，保存有效字符个数
int len ；
// 定义字符数组，作为装字符数据的容器
char[] cbuf = new char[2];
// 循环读取
while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
System.out.println(new String(cbuf));
}
// 关闭资源
fr.close();
}
}输出结果： 黑马 程序 员序
获取有效的字符改进，代码使用演示：
public class FISRead {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileReader fr = new FileReader("read.txt");
// 定义变量，保存有效字符个数
int len ；
// 定义字符数组，作为装字符数据的容器
char[] cbuf = new char[2];
// 循环读取
while ((len = fr.read(cbuf))!=-1) {
System.out.println(new String(cbuf,0,len));
}
// 关闭资源
fr.close();
}
} 输出结果： 黑马 程序 员
3.3 字符输出流【Writer】
java.io.Writer抽象类是表示用于写出字符流的所有类的超类，将指定的字符信息写出到目的地。它定义了字节输出流的基本共性功能方法。
-
void write(int c)写入单个字符。 -
void write(char[] cbuf)写入字符数组。 -
abstract void write(char[] cbuf, int off, int len)写入字符数组的某一部分,off数组的开始索引,len写的字符个数。 -
void write(String str)写入字符串。 -
void write(String str, int off, int len)写入字符串的某一部分,off字符串的开始索引,len写的字符个数。 -
void flush()刷新该流的缓冲。 -
void close()关闭此流，但要先刷新它。
3.4 FileWriter类
java.io.FileWriter类是写出字符到文件的便利类。构造时使用系统默认的字符编码和默认字节缓冲区。
构造方法
-
FileWriter(File file)： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的File对象。 -
FileWriter(String fileName)： 创建一个新的 FileWriter，给定要读取的文件的名称。
当你创建一个流对象时，必须传入一个文件路径，类似于FileOutputStream。
-
构造举例，代码如下：
public class FileWriterConstructor {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用File对象创建流对象
File file = new File("a.txt");
FileWriter fw = new FileWriter(file);
// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter("b.txt");
}
}基本写出数据
写出字符：write(int b) 方法，每次可以写出一个字符数据，代码使用演示：
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
// 写出数据
fw.write(97); // 写出第1个字符
fw.write('b'); // 写出第2个字符
fw.write('C'); // 写出第3个字符
fw.write(30000); // 写出第4个字符，中文编码表中30000对应一个汉字。
/*
【注意】关闭资源时,与FileOutputStream不同。
如果不关闭,数据只是保存到缓冲区，并未保存到文件。
*/
// fw.close();
}
}输出结果： abC田
小贴士：
虽然参数为int类型四个字节，但是只会保留一个字符的信息写出。
未调用close方法，数据只是保存到了缓冲区，并未写出到文件中。
关闭和刷新
因为内置缓冲区的原因，如果不关闭输出流，无法写出字符到文件中。但是关闭的流对象，是无法继续写出数据的。如果我们既想写出数据，又想继续使用流，就需要flush 方法了。
-
flush：刷新缓冲区，流对象可以继续使用。 -
close:先刷新缓冲区，然后通知系统释放资源。流对象不可以再被使用了。
代码使用演示：
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
// 写出数据，通过flush
fw.write('刷'); // 写出第1个字符
fw.flush();
fw.write('新'); // 继续写出第2个字符，写出成功
fw.flush();
// 写出数据，通过close
fw.write('关'); // 写出第1个字符
fw.close();
fw.write('闭'); // 继续写出第2个字符,【报错】java.io.IOException: Stream closed
fw.close();
}
}小贴士：即便是flush方法写出了数据，操作的最后还是要调用close方法，释放系统资源。
写出其他数据
-
写出字符数组 ：
write(char[] cbuf)和write(char[] cbuf, int off, int len)，每次可以写出字符数组中的数据，用法类似FileOutputStream，代码使用演示：
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
// 字符串转换为字节数组
char[] chars = "黑马程序员".toCharArray();
// 写出字符数组
fw.write(chars); // 黑马程序员
// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'程'，两个字节，也就是'程序'。
fw.write(b,2,2); // 程序
// 关闭资源
fos.close();
}
}-
写出字符串：
write(String str)和write(String str, int off, int len)，每次可以写出字符串中的数据，更为方便，代码使用演示：
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
// 字符串
String msg = "黑马程序员";
// 写出字符数组
fw.write(msg); //黑马程序员
// 写出从索引2开始，2个字节。索引2是'程'，两个字节，也就是'程序'。
fw.write(msg,2,2); // 程序
// 关闭资源
fos.close();
}
}-
续写和换行：操作类似于FileOutputStream。
public class FWWrite {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 使用文件名称创建流对象，可以续写数据
FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"，true);
// 写出字符串
fw.write("黑马");
// 写出换行
fw.write("\r\n");
// 写出字符串
fw.write("程序员");
// 关闭资源
fw.close();
}
}输出结果: 黑马 程序员
小贴士：字符流，只能操作文本文件，不能操作图片，视频等非文本文件。
当我们单纯读或者写文本文件时 使用字符流 其他情况使用字节流
4. IO异常的处理
JDK7前处理
之前的入门练习，我们一直把异常抛出，而实际开发中并不能这样处理，建议使用try...catch...finally 代码块，处理异常部分，代码使用演示：
public class HandleException1 {
public static void main(String[] args) {
// 声明变量
FileWriter fw = null;
try {
//创建流对象
fw = new FileWriter("fw.txt");
// 写出数据
fw.write("黑马程序员"); //黑马程序员
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
if (fw != null) {
fw.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}JDK7的处理(扩展知识点了解内容)
还可以使用JDK7优化后的try-with-resource 语句，该语句确保了每个资源在语句结束时关闭。所谓的资源（resource）是指在程序完成后，必须关闭的对象。
格式：
try (创建流对象语句，如果多个,使用';'隔开) {
// 读写数据
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}代码使用演示：
public class HandleException2 {
public static void main(String[] args) {
// 创建流对象
try ( FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt"); ) {
// 写出数据
fw.write("黑马程序员"); //黑马程序员
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}JDK9的改进(扩展知识点了解内容)
JDK9中try-with-resource 的改进，对于引入对象的方式，支持的更加简洁。被引入的对象，同样可以自动关闭，无需手动close，我们来了解一下格式。
改进前格式：
// 被final修饰的对象
final Resource resource1 = new Resource("resource1");
// 普通对象
Resource resource2 = new Resource("resource2");
// 引入方式：创建新的变量保存
try (Resource r1 = resource1;
Resource r2 = resource2) {
// 使用对象
}改进后格式：
// 被final修饰的对象
final Resource resource1 = new Resource("resource1");
// 普通对象
Resource resource2 = new Resource("resource2");
// 引入方式：直接引入
try (resource1; resource2) {
// 使用对象
}改进后，代码使用演示：
public class TryDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建流对象
final FileReader fr = new FileReader("in.txt");
FileWriter fw = new FileWriter("out.txt");
// 引入到try中
try (fr; fw) {
// 定义变量
int b;
// 读取数据
while ((b = fr.read())!=-1) {
// 写出数据
fw.write(b);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}5. 综合练习
练习1：拷贝文件夹
public class Test01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
//拷贝一个文件夹，考虑子文件夹
//1.创建对象表示数据源
File src = new File("D:\\aaa\\src");
//2.创建对象表示目的地
File dest = new File("D:\\aaa\\dest");
//3.调用方法开始拷贝
copydir(src,dest);
}
/*
* 作用：拷贝文件夹
* 参数一：数据源
* 参数二：目的地
*
* */
private static void copydir(File src, File dest) throws IOException {
dest.mkdirs();
//递归
//1.进入数据源
File[] files = src.listFiles();
//2.遍历数组
for (File file : files) {
if(file.isFile()){
//3.判断文件，拷贝
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File(dest,file.getName()));
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while((len = fis.read(bytes)) != -1){
fos.write(bytes,0,len);
}
fos.close();
fis.close();
}else {
//4.判断文件夹，递归
copydir(file, new File(dest,file.getName()));
}
}
}
}
练习2：文件加密
public class Test02 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
为了保证文件的安全性，就需要对原始文件进行加密存储，再使用的时候再对其进行解密处理。
加密原理：
对原始文件中的每一个字节数据进行更改，然后将更改以后的数据存储到新的文件中。
解密原理：
读取加密之后的文件，按照加密的规则反向操作，变成原始文件。
^ : 异或
两边相同：false
两边不同：true
0：false
1：true
100:1100100
10: 1010
1100100
^ 0001010
__________
1101110
^ 0001010
__________
1100100
*/
}
public static void encryptionAndReduction(File src, File dest) throws IOException {
FileInputStream fis = new FileInputStream(src);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(dest);
int b;
while ((b = fis.read()) != -1) {
fos.write(b ^ 2);
}
//4.释放资源
fos.close();
fis.close();
}
}
练习3：数字排序
文本文件中有以下的数据： 2-1-9-4-7-8 将文件中的数据进行排序，变成以下的数据： 1-2-4-7-8-9
实现方式一：
p
ublic class Test03 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
文本文件中有以下的数据：
2-1-9-4-7-8
将文件中的数据进行排序，变成以下的数据：
1-2-4-7-8-9
*/
//1.读取数据
FileReader fr = new FileReader("myio\\a.txt");
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int ch;
while((ch = fr.read()) != -1){
sb.append((char)ch);
}
fr.close();
System.out.println(sb);
//2.排序
String str = sb.toString();
String[] arrStr = str.split("-");//2-1-9-4-7-8
ArrayList list = new ArrayList<>();
for (String s : arrStr) {
int i = Integer.parseInt(s);
list.add(i);
}
Collections.sort(list);
System.out.println(list);
//3.写出
FileWriter fw = new FileWriter("myio\\a.txt");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
if(i == list.size() - 1){
fw.write(list.get(i) + "");
}else{
fw.write(list.get(i) + "-");
}
}
fw.close();
}
} 实现方式二：
public class Test04 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
文本文件中有以下的数据：
2-1-9-4-7-8
将文件中的数据进行排序，变成以下的数据：
1-2-4-7-8-9
细节1：
文件中的数据不要换行
细节2:
bom头
*/
//1.读取数据
FileReader fr = new FileReader("myio\\a.txt");
StringBuilder sb = new StringBuilder();
int ch;
while((ch = fr.read()) != -1){
sb.append((char)ch);
}
fr.close();
System.out.println(sb);
//2.排序
Integer[] arr = Arrays.stream(sb.toString()
.split("-"))
.map(Integer::parseInt)
.sorted()
.toArray(Integer[]::new);
//3.写出
FileWriter fw = new FileWriter("myio\\a.txt");
String s = Arrays.toString(arr).replace(", ","-");
String result = s.substring(1, s.length() - 1);
fw.write(result);
fw.close();
}
}