从零开始学习 Java：简单易懂的入门指南之IO字符流（三十一）

IO流之字符流

  • 1. 字符流
    • 1.1 字符输入流【Reader】
    • 1.2 FileReader类
      • 构造方法
      • 读取字符数据
    • 1.3 字符输出流【Writer】
    • 1.4 FileWriter类
      • 构造方法
      • 基本写出数据
      • 关闭和刷新
      • 写出其他数据
  • 2. IO异常的处理
      • JDK7前处理
      • JDK7的处理
      • JDK9的改进
  • 3. 综合练习
    • 练习1：拷贝文件夹
    • 练习2：文件加密
    • 练习3：数字排序

1. 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。

1.1 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 。

1.2 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：

  1. 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

  2. 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

  1. 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：
我
是
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。

  1. 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：
我是
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：
我是
程序
员

1.3 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。

1.4 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：

  1. 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。
  2. 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flushfw.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closefw.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 closedfw.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

  1. 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 = "我是程序员".toCharArray();// 写出字符数组fw.write(chars); // 我是程序员// 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();}
}
  1. 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 = "我是程序员";// 写出字符数组fw.write(msg); //我是程序员// 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();}
}
  1. 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("我是");// 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:
我是
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

2. 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("我是程序员"); //我是程序员} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {if (fw != null) {fw.close();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}
}

JDK7的处理

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("我是程序员"); //我是程序员} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

JDK9的改进

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();}}
}

3. 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：true0：false1：true100:110010010: 10101100100^ 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：

public 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("-");//2-1-9-4-7-8ArrayList<Integer> 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();}
}

后记
👉👉💕💕美好的一天，到此结束，下次继续努力！欲知后续，请看下回分解，写作不易，感谢大家的支持！！ 🌹🌹🌹

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