Java基础(45)字符流的使用

字符输入流

Reader 类是所有字符流输入类的父类该类定义了许多方法这些方法对所有子类都是有效的。

Reader 类的常用子类如下。

• CharArrayReader 类将字符数组转换为字符输入流从中读取字符。
• StringReader 类将字符串转换为字符输入流从中读取字符。
• BufferedReader 类为其他字符输入流提供读缓冲区。
• PipedReader 类连接到一个 PipedWriter。
• InputStreamReader 类将字节输入流转换为字符输入流可以指定字符编码。

与 InputStream 类相同在 Reader 类中也包含 close()、mark()、skip() 和 reset() 等方法这些方法可以参考 InputStream 类的方法。下面主要介绍 Reader 类中的 read() 方法如表 1 所示。

表 1 Reader类中的read()方法

方法名及返回值类型	说明
int read()	从输入流中读取一个字符并把它转换为 0~65535 的整数。如果返回 -1 则表示 已经到了输入流的末尾。为了提高 I/O 操作的效率建议尽量使用下面两种 read() 方法
int read(char[] cbuf)	从输入流中读取若干个字符并把它们保存到参数 cbuf 指定的字符数组中。 该方 法返回读取的字符数如果返回 -1则表示已经到了输入流的末尾
int read(char[] cbuf,int off,int len)	从输入流中读取若干个字符并把它们保存到参数 cbuf 指定的字符数组中。其中 off 指定在字符数组中开始保存数据的起始下标len 指定读取的字符数。该方法返 回实际读取的字符数如果返回 -1则表示已经到了输入流的末尾

字符输出流

与 Reader 类相反Writer 类是所有字符输出流的父类该类中有许多方法这些方法对继承该类的所有子类都是有效的。 

Writer 类的常用子类如下。

• CharArrayWriter 类向内存缓冲区的字符数组写数据。
• StringWriter 类向内存缓冲区的字符串StringBuffer写数据。
• BufferedWriter 类为其他字符输出流提供写缓冲区。
• PipedWriter 类连接到一个 PipedReader。
• OutputStreamReader 类将字节输出流转换为字符输出流可以指定字符编码。

与 OutputStream 类相同Writer 类也包含 close()、flush() 等方法这些方法可以参考 OutputStream 类的方法。下面主要介绍 Writer 类中的 write() 方法和 append() 方法如表 2 所示。

表 2 Writer类中的write()方法和append()方法

方法名及返回值类型	说明
void write(int c)	向输出流中写入一个字符
void write(char[] cbuf)	把参数 cbuf 指定的字符数组中的所有字符写到输出流中
void write(char[] cbuf,int off,int len)	把参数 cbuf 指定的字符数组中的若干字符写到输出流中。其中off 指定 字符数组中的起始下标len 表示元素个数
void write(String str)	向输出流中写入一个字符串
void write(String str, int off,int len)	向输出流中写入一个字符串中的部分字符。其中off 指定字符串中的起 始偏移量len 表示字符个数
append(char c)	将参数 c 指定的字符添加到输出流中
append(charSequence esq)	将参数 esq 指定的字符序列添加到输出流中
append(charSequence esq,int start,int end)	将参数 esq 指定的字符序列的子序列添加到输出流中。其中start 指定 子序列的第一个字符的索引end 指定子序列中最后一个字符后面的字符 的索引也就是说子序列的内容包含 start 索引处的字符但不包括 end 索引处的字符

注意Writer 类所有的方法在出错的情况下都会引发 IOException 异常。关闭一个流后再对其进行任何操作都会产生错误。

字符文件输入流

为了读取方便Java 提供了用来读取字符文件的便捷类——FileReader。该类的构造方法有如下两种重载形式。

1. FileReader(File file)在给定要读取数据的文件的情况下创建一个新的 FileReader 对象。其中file 表示要从中读取数据的文件。
2. FileReader(String fileName)在给定从中读取数据的文件名的情况下创建一个新 FileReader 对象。其中fileName 表示要从中读取数据的文件的名称表示的是一个文件的完整路径。

在用该类的构造方法创建 FileReader 读取对象时默认的字符编码及字节缓冲区大小都是由系统设定的。要自己指定这些值可以在 FilelnputStream 上构造一个 InputStreamReader。
注意在创建 FileReader 对象时可能会引发一个 FileNotFoundException 异常因此需要使用 try catch 语句捕获该异常。
字符流和字节流的操作步骤相同都是首先创建输入流或输出流对象即建立连接管道建立完成后进行读或写操作最后关闭输入/输出流通道。 

示例要将 D:\myJava\HelloJava.java 文件中的内容读取并输出到控制台使用 FileReader 类的实现代码如下

public class Test12 {
    public static void main(String[] args) {
        FileReader fr = null;
        try {
            fr = new FileReader("D:/myJava/HelloJava.java"); // 创建FileReader对象
            int i = 0;
            System.out.println("D:\\myJava\\HelloJava.java文件内容如下");
            while ((i = fr.read()) != -1) { // 循环读取
                System.out.print((char) i); // 将读取的内容强制转换为char类型
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.print(e);
        } finally {
            try {
                fr.close(); // 关闭对象
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

首先创建了 FileReader 字符输入流对象 fr该对象指向 D:\myJava\HelloJava.java 文件然后定义变量 i 来接收调用 read() 方法的返回值即读取的字符。在 while 循环中每次读取一个字符赋给整型变量 i直到读取到文件末尾时退出循环当输入流读取到文件末尾时会返回值 -1。 

字符文件输出流

Java 提供了写入字符文件的便捷类——FileWriter该类的构造方法有如下 4 种重载形式。

1. FileWriter(File file)在指定 File 对象的情况下构造一个 FileWriter 对象。其中file 表示要写入数据的 File 对象。
2. FileWriter(File file,boolean append)在指定 File 对象的情况下构造一个 FileWriter 对象如果 append 的值为 true则将字节写入文件末尾而不是写入文件开始处。
3. FileWriter(String fileName)在指定文件名的情况下构造一个 FileWriter 对象。其中fileName 表示要写入字符的文件名表示的是完整路径。
4. FileWriter(String fileName,boolean append)在指定文件名以及要写入文件的位置的情况下构造 FileWriter 对象。其中append 是一个 boolean 值如果为 true则将数据写入文件末尾而不是文件开始处。

在创建 FileWriter 对象时默认字符编码和默认字节缓冲区大小都是由系统设定的。要自己指定这些值可以在 FileOutputStream 上构造一个 OutputStreamWriter 对象。
FileWriter 类的创建不依赖于文件存在与否如果关联文件不存在则会自动生成一个新的文件。在创建文件之前FileWriter 将在创建对象时打开它作为输出。如果试图打开一个只读文件将引发一个 IOException 异常。
注意在创建 FileWriter 对象时可能会引发 IOException 或 SecurityException 异常因此需要使用 try catch 语句捕获该异常。 

示例编写一个程序将用户输入的 4 个字符串保存到 D:\myJava\book.txt 文件中。在这里使用 FileWriter 类中的 write() 方法循环向指定文件中写入数据实现代码如下

public class Test13 {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        FileWriter fw = null;
        try {
            fw = new FileWriter("D:\\myJava\\book.txt"); // 创建FileWriter对象
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                System.out.println("请输入第" + (i + 1) + "个字符串");
                String name = input.next(); // 读取输入的名称
                fw.write(name + "\r\n"); // 循环写入文件
            }
            System.out.println("录入完成");
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        } finally {
            try {
                fw.close(); // 关闭对象
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

首先创建了一个指向 D:\myJava\book.txt 文件的字符文件输出流对象 fw然后使用 for 循环录入 4 个字符串并调用 write() 方法将字符串写入到指定的文件中。最后在 finally 语句中关闭字符文件输出流。

字符缓冲区输入流

BufferedReader 类主要用于辅助其他字符输入流它带有缓冲区可以先将一批数据读到内存缓冲区。接下来的读操作就可以直接从缓冲区中获取数据而不需要每次都从数据源读取数据并进行字符编码转换这样就可以提高数据的读取效率。 

BufferedReader 类的构造方法有如下两种重载形式。

1. BufferedReader(Reader in)创建一个 BufferedReader 来修饰参数 in 指定的字符输入流。
2. BufferedReader(Reader in,int size)创建一个 BufferedReader 来修饰参数 in 指定的字符输入流参数 size 则用于指定缓冲区的大小单位为字符。

字符缓冲区输出流

BufferedWriter 类主要用于辅助其他字符输出流它同样带有缓冲区可以先将一批数据写入缓冲区当缓冲区满了以后再将缓冲区的数据一次性写到字符输出流其目的是为了提高数据的写效率。 

BufferedWriter 类的构造方法有如下两种重载形式。

1. BufferedWriter(Writer out)创建一个 BufferedWriter 来修饰参数 out 指定的字符输出流。
2. BufferedWriter(Writer out,int size)创建一个 BufferedWriter 来修饰参数 out 指定的字符输出流参数 size 则用于指定缓冲区的大小单位为字符。