Java 字符流：Reader和Writer的故事

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：

来看运行结果：

看一下截图：

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。

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：

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:

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

01、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。

1）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：

2）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：

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：

在这个例子中，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。

02、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。

1）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。

代码示例如下：

2）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：

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。

②、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：

③、写入指定字符数组：write(char[] cbuf, int off, int len) 方法，将指定字符数组的一部分写入输出流。代码示例如下（重复的部分就不写了哈，参照上面的部分）：

使用 fw.write() 方法将字符数组的前 5 个字符写入文件中。

④、写入字符串：write(String str) 方法，将指定字符串写入输出流。代码示例如下：

⑤、写入指定字符串：write(String str, int off, int len) 方法，将指定字符串的一部分写入输出流。代码示例如下（try-with-resources形式）：

3）关闭close和刷新flush

因为 FileWriter 内置了缓冲区 ByteBuffer，所以如果不关闭输出流，就无法把字符写入到文件中。

但是关闭了流对象，就无法继续写数据了。如果我们既想写入数据，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。

flush还是比较有趣的，来段代码体会体会：

运行效果是怎么样的呢？答案是b.txt文件中依旧是空的，并没有任何东西。

原因我们前面已经说过了。编程就是这样，不去敲，永远学不会！！！所以一定要去敲，多敲啊！！！

在以上的代码中再添加下面三句代码，b.txt文件就能复制到源文件的数据了！

flush()这个方法是清空缓存的意思，用于清空缓冲区的数据流，进行流的操作时，数据先被读到内存中，然后再把数据写到文件中。

你可以使用下面的代码示例再体验一下：

注意，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。当然你也可以用 try-with-resources 的方式。

4）FileWriter的续写和换行

续写和换行：操作类似于FileOutputStream操作，直接上代码：

5）文本文件复制

直接上代码：

03、IO异常的处理

我们在学习的过程中可能习惯把异常抛出，而实际开发中建议使用try...catch...finally 代码块，处理异常部分，格式代码如下：

或者直接使用 try-with-resources 的方式。

在这个代码中，try-with-resources 会在 try 块执行完毕后自动关闭 FileWriter 对象 fw，不需要手动关闭流。如果在 try 块中发生了异常，也会自动关闭流并抛出异常。因此，使用 try-with-resources 可以让代码更加简洁、安全和易读。

04、小结

Writer 和 Reader 是 Java I/O 中用于字符输入输出的抽象类，它们提供了一系列方法用于读取和写入字符数据。它们的区别在于 Writer 用于将字符数据写入到输出流中，而 Reader 用于从输入流中读取字符数据。

Writer 和 Reader 的常用子类有 FileWriter、FileReader，可以将字符流写入和读取到文件中。

在使用 Writer 和 Reader 进行字符输入输出时，需要注意字符编码的问题。

原文地址：https://blog.csdn.net/sunyan5211314/article/details/142450807

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