詳解JAVA 字節流和字符流

1、InputStream 和 Reader

InputStream 和 Reader 是所有輸入流的抽象基類，本身并不能創建實例來執行輸入，但它們將成為所有輸入流的模板，所以它們的方法是所有輸入流都可使用的方法。

在 InputStream 里包含如下三個方法。

int read()：從輸入流中讀取單個字節，返回所讀取的字節數據（字節數據可直接轉換為int類型）。 int read(byte[] b)：從輸入流中最多讀取 b.length 個字節的數據，并將其存儲在字節數組 b 中，返回實際讀取的字節數。 int read(byte[] b, int off, int len)：從輸入流中最多讀取 len 個字節的數據，并將其存儲在數組 b 中，放入數組 b 中時，并不是從數組起點開始，而是從 off 位置開始，返回實際讀取的字節數。

在 Reader 里包含如下三個方法。

int read()：從輸入流中讀取單個字符，返回所讀取的字符數據（字符數據可直接轉換為int類型）。 int read(char[] cbuf)：從輸入流中最多讀取 cbuf.length 個字符的數據，并將其存儲在字符數組 cbuf 中，返回實際讀取的字符數。 int read(char[] chuf, int off, int len)：從輸入流中最多讀取 len 個字符的數據，并將其存儲在字符數組 cbuf 中，放入數組 cbuf 中時，并不是從數組起點開始，而是從 off 位置開始，返回實際讀取的字符數。

對比 InputStream 和 Reader 所提供的方法，就不難發現這兩個基類的功能基本是一樣的。

正如前面提到的，InputStream 和 Reader 都是抽象類，本身不能創建實例，但它們分別有一個用于讀取文件的輸入流：FileInputStream 和 FileReader，它們都是節點流一一會直接和指定文件關聯。

下面程序示范了使用 FileInputStream 來讀取自身的效果。

public class FileInputStreamTest { public static void main(String[] args) throws IOException { // 創建字節輸入流 FileInputStream fis = new FileInputStream('F:eclipse-workspacedemosrccomjwendemo15_3FileInputStreamTest.java'); // 創建一個長度為1024的“竹筒” byte[] bbuf = new byte[1024]; // 用于保存實際讀取的字節數 int hasRead = 0; // 使用循環來重復“取水”過程 while ((hasRead = fis.read(bbuf)) > 0) { // 取出“竹筒”中水滴（字節），將字節數組轉換成字符串輸入！ System.out.print(new String(bbuf, 0, hasRead)); } // 關閉文件輸入流，放在finally塊里更安全 fis.close(); }}

上面程序中的粗體字代碼是使用 FileInputStream 循環“取水”的過程，運行上面程序，將會輸出上面程序的源代碼。

注意：上面程序創建了一個長度為1024的字節數組來讀取該文件，實際上該Java源文件的長度還不到1024字節，也就是說，程序只需要執行一次 read() 方法即可讀取全部內容。但如果創建較小長度的字節數組，程序運行時在輸出中文注釋時就可能出現亂碼一一這是因為本文件保存時采用的是 GBK 編碼方式，在這種方式下，每個中文字符占2字節，如果 read() 方法讀取時只讀到了半個中文字符，這將導致亂碼。

上面程序最后使用了 fis.close() 來關閉該文件輸入流，與 JDBC 編程一樣，程序里打開的文件 IO 資源不屬于內存里的資源，垃圾回收機制無法回收該資源，所以應該顯式關閉文件資源。Java 7 改寫了所有的 IO 資源類，它們都實現了 AutoCloseable 接口，因此都可通過自動關閉資源的 try 語句來關閉這些 IO 流。下面程序使用 FileReader 來讀取文件本身。

public class FileReaderTest { public static void main(String[] args) { try ( // 創建字符輸入流 FileReader fr = new FileReader('F:eclipse-workspacedemosrccomjwendemo15_3FileReaderTest.java')) { // 創建一個長度為32的“竹筒” char[] cbuf = new char[32]; // 用于保存實際讀取的字符數 int hasRead = 0; // 使用循環來重復“取水”過程 while ((hasRead = fr.read(cbuf)) > 0) {// 取出“竹筒”中水滴（字符），將字符數組轉換成字符串輸入！System.out.print(new String(cbuf, 0, hasRead)); } } catch (IOException ex) { ex.printStackTrace(); } }}

上面的 FileReaderTest.java 程序與前面的 FileInputStreamTest.java 并沒有太大的不同，程序只是將字符數組的長度改為32，這意味著程序需要多次調用 read() 方法才可以完全讀取輸入流的全部數據。程序最后使用了自動關閉資源的 try 語句來關閉文件輸入流，這樣可以保證輸入流一定會被關閉。

除此之外，InputStream 和 Reader 還支持如下幾個方法來移動記錄指針。

void mark(int readAheadLimit)：在記錄指針當前位置記錄一個標記(mark). boolean markSupported()：判斷此輸入流是否支持 mark() 操作，即是否支持記錄標記。 void reset()：將此流的記錄指針重新定位到上一次記錄標記(mark)的位置。 long skip(long n)：記錄指針向前移動個字節/字符。

2、OutputStream 和 Writer

OutputStream 和 Writer 也非常相似，兩個流都提供了如下三個方法。

void write(int c)：將指定的字節/字符輸出到輸出流中，其中 c 既可以代表字節，也可以代表字符。 void write(byte[]/char[] buf)：將字節數組/字符數組中的數據輸出到指定輸出流中。 void write(byte[]/char[] buf, int off, int len)：將字節數組/字符數組中從 off 位置開始，長度為 len 的字節/字符輸出到輸出流中。

因為字符流直接以字符作為操作單位，所以 Writer 可以用字符串來代替字符數組，即以 String 對象作為參數。Writer 里還包含如下兩個方法。

void write(String str)：將字符串里包含的字符輸出到指定輸出流中。 void write(String str, int off, int len)：將字符串里從 off 位置開始，長度為 len 的字符輸出到指定輸出流中。

下面程序使用 FileInputStream 來執行輸入，并使用 FileOutputStream 來執行輸出，用以實現復制 FileOutputStreamTest.java 文件的功能。

public class FileOutputStreamTest { public static void main(String[] args) { try ( // 創建字節輸入流 FileInputStream fis = new FileInputStream('FileOutputStreamTest.java'); // 創建字節輸出流 FileOutputStream fos = new FileOutputStream('newFile.txt')) { byte[] bbuf = new byte[32]; int hasRead = 0; // 循環從輸入流中取出數據 while ((hasRead = fis.read(bbuf)) > 0) {// 每讀取一次，即寫入文件輸出流，讀了多少，就寫多少。fos.write(bbuf, 0, hasRead); } } catch (IOException ioe) { ioe.printStackTrace(); } }}

運行上面程序，將看到系統當前路徑下多了一個文件：newFile.txt，該文件的內容和 FileOutputStreamTest.java 文件的內容完全相同。

注意：使用 Java 的 IO 流執行輸出時，不要忘記關閉輸出流，關閉輸出流除可以保證流的物理資源被回收之外，可能還可以將輸出流緩沖區中的數據 flush 到物理節點里（因為在執行 close() 方法之前，自動執行輸出流的 flush() 方法）。Java 的很多輸出流默認都提供了緩沖功能，其實沒有必要刻意去記憶哪些流有緩沖功能、哪些流沒有，只要正常關閉所有的輸出流即可保證程序正常。

如果希望直接輸出字符串內容，則使用 Writer 會有更好的效果，如下程序所示。

public class FileWriterTest { public static void main(String[] args) { try (FileWriter fw = new FileWriter('poem.txt')) { fw.write('錦瑟 - 李商隱rn'); fw.write('錦瑟無端五十弦，一弦一柱思華年。rn'); fw.write('莊生曉夢迷蝴蝶，望帝春心托杜鵑。rn'); fw.write('滄海月明珠有淚，藍田日暖玉生煙。rn'); fw.write('此情可待成追憶，只是當時已惘然。rn'); } catch (IOException ioe) { ioe.printStackTrace(); } }}

運行上面程序，將會在當前目錄下輸出一個 poem.txt 文件，文件內容就是程序中輸出的內容。

注意：上面程序在輸出字符串內容時，字符串內容的最后是rn，這是 Windows 平臺的換行符，通過這種方式就可以讓輸出內容換行；如果是 UNIX/Linux/BSD 等平臺，則使用 n 就作為換行符。

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