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java字符流的操作使用

2019年05月14日 08:47 | 145次浏览

尽管 java 中字节流的功能十分强大,几乎可以直接或间接地处理任何类型的输入/输出操作,但利用它却不能直接操作 16 位的 Unicode 字符。这就要用到字符流。本节将重点介绍字符流的操作。


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。

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。

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。

例 1

要将 E:\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:

package ch13;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
public class Test12
{
    public static void main(String[] args)
    {
        FileReader fr=null;
        try
        {
            fr=new FileReader("E:/myjava/HelloJava.java");    //创建FileReader对象
            int i=0;
            System.out.println("E:\\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();
            }
        }
    }
}

如上述代码,首先创建了 FileReader 字符输入流对象 fr,该对象指向 E:\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。

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。

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。

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。

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 OutputStream Writer 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。

例 2

编写一个程序,将用户输入的 4 个字符串保存到 E:\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:

package ch13;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;
public class Test13
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Scanner input=new Scanner(System.in);
        FileWriter fw=null;
        try
        {
            fw=new FileWriter("E:\\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();
            }
        }
    }
}

如上述代码,首先创建了一个指向 E:\myava\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。


运行该程序,根据提示输入 4 个字符串,如下所示。接着打开 E:\myjava\book.txt 文件,将看到写入的内容,如图 1 所示。

请输入第1个字符串:
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请输入第4个字符串:
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录入完成!


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。


除了可以为字符输入流提供缓冲区以外,BufferedReader 还提供了 readLine() 方法,该方法返回包含该行内容的字符串,但该字符串中不包含任何终止符,如果已到达流末尾,则返回 null。readLine() 方法表示每次读取一行文本内容,当遇到换行(\n)、回车(\r)或回车后直接跟着换行标记符即可认为某行已终止。

例 3

使用 BufferedReader 类中的 readLine() 方法逐行读取 E:\myjava\Book.txt 文件中的内容,并将读取的内容在控制台中打印输出,代码如下:

package ch13;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
public class Test13
{
    public static void main(String[] args)
    {
        FileReader fr=null;
        BufferedReader br=null;
        try
        {
            fr=new FileReader("E:\\myjava\\book.txt");    //创建 FileReader 对象
            br=new BufferedReader(fr);    //创建 BufferedReader 对象
            System.out.println("E:\\myjava\\book.txt 文件中的内容如下:");
            String strLine="";
            while((strLine=br.readLine())!=null)
            {    //循环读取每行数据
                System.out.println(strLine);
            }
        }
        catch(FileNotFoundException e1)
        {
            e1.printStackTrace();
        }
        catch(IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
        finally
        {
            try
            {
                fr.close();    //关闭 FileReader 对象
                br.close();
            }
            catch(IOException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

如上述代码,首先分别创建了名称为 fr 的 FileReader 对象和名称为 br 的 BufferedReader 对象,然后调用 BufferedReader 对象的 readLine() 方法逐行读取文件中的内容。如果读取的文件内容为 Null,即表明已经读取到文件尾部,此时退出循环不再进行读取操作。最后将字符文件输入流和带缓冲的字符输入流关闭。


运行该程序,输出结果如下所示:

E:\myjava\book.txt 文件中的内容如下:
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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。

BuflferedWriter(Writer out):创建一个 BufferedWriter 来修饰参数 out 指定的字符输出流。

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。


该类除了可以给字符输出流提供缓冲区之外,还提供了一个新的方法——newLine(),该方法用于写入一个行分隔符。行分隔符字符串由系统属性 line.separator 定义,并且不一定是单个新行(\n)符。


提示:BufferedWriter 类的使用与 FileWriter 类相同,这里不再重述。




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