【Java基础】-I/O-字符流

一、概述

Java的I/O体系分为字节流 和字符流：

字节流 ：以**字节（byte）**为单位，处理所有类型数据（如图片、音频、文本），核心类为InputStream和OutputStream。
字符流 ：以字符（char）为单位，专门处理文本数据 ，支持字符编码转换，核心类为Reader和Writer。

字符流特点

面向文本数据（如.txt文件、日志、配置文件），自动处理字符编码（如UTF-8、GBK）。
基于Reader（读取）和Writer（写入），继承自这两个抽象类的子类用于具体操作。
通常使用缓冲流（BufferedReader/BufferedWriter）提升效率。

二、核心抽象类：Reader和Writer

1. Reader（字符输入流）

作用：从数据源读取字符到程序。
常用方法：

java 复制代码

int read();                // 读取一个字符，返回其Unicode值，到末尾返回-1
int read(char[] cbuf);     // 读取多个字符到数组，返回实际读取的字符数
int read(char[] cbuf, int off, int len);  // 读取指定长度的字符到数组偏移位置
void close();              // 关闭流


### 2. Writer（字符输出流）
**作用**：将字符数据写入目标。
**常用方法**：

```java
void write(int c);         // 写入一个字符
void write(String str);    // 写入字符串
void write(char[] cbuf);   // 写入字符数组
void write(char[] cbuf, int off, int len);  // 写入数组的部分字符
void flush();              // 刷新缓冲，确保数据写入
void close();              // 关闭流

注意事项：

字符流操作字符，自动处理编码，适合文本；字节流处理原始字节，适合二进制数据。
必须调用close()或flush()确保数据写入完毕，推荐使用try-with-resources自动关闭。

三、文件字符流：FileReader与FileWriter

FileReader

**作用：**从文件中读取字符数据。
构造方法：

java 复制代码

FileReader(String filePath);     // 通过文件路径创建
FileReader(File file);           // 通过File对象创建

**注意：**默认使用系统编码（可能跨平台乱码），不建议直接使用，推荐用InputStreamReader指定编码。
示例：

java 复制代码

try (FileReader fr = new FileReader("text.txt")) {
    int ch;
    while ((ch = fr.read()) != -1) {
        System.out.print((char) ch);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

FileWriter

作用：向文件写入字符数据。
构造方法：

java 复制代码

FileWriter(String filePath);          // 覆盖写入
FileWriter(String filePath, boolean append);  // append为true时追加写入
FileWriter(File file);                 // 覆盖写入
FileWriter(File file, boolean append);  // 追加写入

注意：写入后需调用close()或flush()，否则数据可能未保存到文件。
示例：

java 复制代码

try (FileWriter fw = new FileWriter("output.txt")) {
    fw.write("Hello, Character Stream!");
    fw.write("\nJava IO is powerful.");  // 写入换行和文本
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

四、字符流的缓冲流：BufferedReader与BufferedWriter

作用：提升读写效率，减少I/O次数。
用法：

java 复制代码

// 使用BufferedReader包装FileReader
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("data.txt"))) {
    String line;
    while ((line = br.readLine()) != null) {  // 按行读取
        System.out.println(line);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

// 使用BufferedWriter包装FileWriter
try (BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {
    bw.write("Buffered Writing.");
    bw.newLine();  // 写入换行（跨平台）
    bw.flush();    // 手动刷新缓冲
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

五、字符流与字节流的转换：InputStreamReader/OutputStreamWriter

场景：需要在字节流和字符流之间转换，并指定字符编码（如处理文本文件时）。
示例

java 复制代码

// 将字节输入流转换为字符输入流（指定UTF-8编码）
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("utf8.txt"), "UTF-8");
// 将字符输出流包装为缓冲流，并写入文件（指定编码）
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("output.txt"), "UTF-8"));

六、使用技巧与注意事项

编码一致性：读写文件时，确保使用相同的字符编码（如UTF-8），避免乱码。
缓冲流必用：处理文本文件时优先使用BufferedReader/BufferedWriter提升性能。
资源管理：推荐try-with-resources自动关闭流，避免资源泄露。
按行读取：使用BufferedReader.readLine()高效处理文本文件。
避免直接使用FileReader/FileWriter：因无法指定编码，推荐用InputStreamReader和OutputStreamWriter代替。
大文件处理：分块读取，避免一次性加载到内存。

七、总结

字符流专用于文本处理，支持编码转换，比字节流更高效。
FileReader/FileWriter用于简单文本读写，但需注意编码问题。
结合缓冲流和转换流可实现高性能、跨平台的文本I/O。
字符流与字节流的选择依据：文本用字符流，二进制用字节流。