从零开始学习 Java：简单易懂的入门指南之IO字符流（三十一）

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");
    }
}
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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：
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小贴士：虽然读取了一个字符，但是会自动提升为int类型。

2. 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：
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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：
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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");
    }
}
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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
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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();
    }
}
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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();
    }
}
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2. 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();
    }
}
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3. 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:
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程序员
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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();
            }
        }
    }
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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();
}
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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();
        }
    }
}
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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
}
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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
}
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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();
        }
    }
}
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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()));
            }
        }
    }
}

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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();
    }


}

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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("-");//2-1-9-4-7-8

        ArrayList<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();
    }
}
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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();
    }
}
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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！！ 🌹🌹🌹