Java字符流Reader和Writer类用法详解（附带实例）

在 Java 中，I/O 流(输入/输出流)是用于进行数据输入和输出的机制。

I/O 流是 Java 程序与外部设备(如文件、网络、控制台等)进行数据交互的重要方式。通过 I/O 流，我们可以从外部设备读取数据到程序中，也可以将程序中的数据输出到外部设备。

Java 的 I/O 流以字节流和字符流两种方式进行数据的传输。其中，字符流以字符为单位进行数据传输，用于处理文本数据，适用于读写文本文件。字符流主要由 Reader 类和 Writer 类及其子类组成。

Java字符流

1) 字符输入流

字符输入流的根类是 Reader，这类流以 16 位的 Unicode 编码表示的字符为基本处理单位，如下图所示。


Reader 有很多子类，这些类的说明如下表所示：

表：主要的字符输入流

类	描述
FileReader	文件输入流
CharArrayReader	面向字符数组的输入流
PipedReader	管道输入流，用于两个线程之间的数据传递
FilterReader	过滤输入流，它是一个装饰器，用于扩展其他输入流
BufferedReader	缓冲区输入流，它也是装饰器，它不是 FilterReader 的子类
InputStreamReader	把字节流转换为字符流，它也是一个装饰器，是 FileReader 的父类

Reader 类定义了很多方法，影响着字符输入流的行为，主要方法如下：

• int read()：读取一个字符，返回值在 0~65535(0x00~0xffff)之间。如果已经到达流末尾，则返回值 -1。
• int read(char[] cbuf)：将字符读入到数组cbuf中，返回值为实际读取的字符的数量。如果已经到达流末尾，则返回值-1。
• int read(char[]cbuf, int off, int len)：最多读取 len 个字符，数据放到以索引 off 开始的字符数组 cbuf 中，将读取的第一个字符存储在元素 cbuf[off] 中，下一个存储在元素 cbuf[off+1]中，依次类推。返回值为实际读取的字符的数量。如果已经到达流末尾，则返回值 -1。
• void close()：流操作完毕后必须关闭。

上述所有方法都可能会抛出 IOException，因此使用时要注意处理异常。

2) 字符输出流

字符输出流的根类是 Writer，这类流以 16 位的 Unicode 编码表示的字符为基本处理单位，如下图所示：


它有很多子类，这些类的说明如下表所示：

表：主要的字符输出流

类	描述
FileWriter	文件输出流
CharArrayWriter	面向字符数组的输出流
PipedWriter	管道输出流，用于两个线程之间的数据传递
FilterWriter	过滤输出流，它是一个装饰器，用于扩展其他输出流
BufferedWriter	缓冲区输出流，它也是装饰器，它不是 FilterWriter 的子类
OutputStreamWriter	把字节流转换为字符流，它也是一个装饰器，是 FileWriter 的父类

Writer 类定义了很多方法，影响着字符输出流的行为，主要方法如下：

• void write(int c)：将整数值为c的字符写入到输出流，c是int类型，占有32位，写入时只写入c的16个低位，c的16个高位将被忽略。
• void write(char[] cbuf)：将字符数组cbuf写入到输出流。
• void write(char[] cbuf, int off, int len)：把字符数组cbuf中从索引off开始、长度为len的字符写入到输出流。
• void write(String str)：将字符串str中的字符写入输出流。
• void write(String str, int off, int len)：将字符串str中从索引off开始的len个字符写入输出流。
• void flush()：刷空输出流，并输出所有被缓存的字符。由于某些流支持缓存功能，该方法将把缓存中的所有内容强制输出到流中。
• void close()：流操作完毕后必须关闭。

上述所有方法都声明了抛出 IOException，因此使用时要注意处理异常。

Reader 和 Writer 都实现了 AutoCloseable 接口，可以使用自动资源管理技术自动关闭它们。

Java字符流复制文本文件

复制文本文件是一种常见的文件操作，它可以将一个文本文件的内容完全复制到另一个文件中。

复制文件时，数据源是文件，所以会用到文件输入流 FileReader；数据目的地也是文件，所以会用到文件输出流 FileWriter。

FileReader 和 FileWriter 的主要方法都继承自 Reader 和 Writer，这里不再赘述。下面介绍它们的构造方法。

FileReader 构造方法主要有：

• FileReader(String fileName)：创建 FileReader 对象，fileName 是文件名。如果文件不存在，则抛出 FileNotFoundException 异常。
• FileReader(File file)：通过 File 对象创建 FileReader 对象。如果文件不存在，则抛出 FileNotFoundException 异常。

FileWriter 构造方法主要有：

• FileWriter(String fileName)：通过指定文件名 fileName 创建 FileWriter 对象。如果 fileName 文件存在，但是一个目录或文件无法打开，则抛出 FileNotFoundException 异常。
• FileWriter(String fileName，boolean append)：通过指定文件名 fileName 创建 FileWriter 对象，如果 append 参数为 true，则将字符写入文件末尾处，而不是写入文件开始处。如果fileName文件存在，但是一个目录或文件无法打开，则抛出 FileNotFoundException 异常。
• FileWriter(File file)：通过 File 对象创建 FileWriter 对象。如果 file 文件存在，但是一个目录或文件无法打开，则抛出 FileNotFoundException 异常。
• FileWriter(File file, boolean append)：通过 File 对象创建 FileWriter 对象，如果 append 参数为 true，则将字符写入文件末尾处，而不是写入文件开始处。如果 file 文件存在，但是一个目录或文件无法打开，则抛出 FileNotFoundException 异常。

接下来实现将当前项目的 data 目录下的“build.txt”文件内容复制为“build-副本.txt”。参考代码如下：

import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class CopyTextFileExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (FileReader in = new FileReader("data/build.txt");
               FileWriter out = new FileWriter("data/build - 副本.txt")) {
            // 准备一个缓冲区
            char[] buffer = new char[10];
            // 首先读取一次
            int len = in.read(buffer);
            while (len != -1) {
                // 开始写入数据
                out.write(buffer, 0, len);
                // 再读取一次
                len = in.read(buffer);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            System.out.println("复制失败!");
        }
        System.out.println("复制完成。");
    }
}