Java编程的逻辑 (58) - 文本文件和字符流

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上节我们介绍了如何以字节流的方式处理文件，我们提到，对于文本文件，字节流没有编码的概念，不能按行处理，使用不太方便，更适合的是使用字符流，本节就来介绍字符流。

我们首先简要介绍下文本文件的基本概念、与二进制文件的区别、编码、以及字符流和字节流的区别，然后我们介绍Java中的主要字符流，它们有：

• Reader/Writer：字符流的基类，它们是抽象类。
• InputStreamReader/OutputStreamWriter：适配器类，输入是InputStream，输出是OutputStream，将字节流转换为字符流。
• FileReader/FileWriter：输入源和输出目标是文件的字符流。
• CharArrayReader/CharArrayWriter: 输入源和输出目标是char数组的字符流。
• StringReader/StringWriter：输入源和输出目标是String的字符流。
• BufferedReader/BufferedWriter：装饰类，对输入输出流提供缓冲，以及按行读写功能。
• PrintWriter：装饰类，可将基本类型和对象转换为其字符串形式输出的类。

除了这些类，Java中还有一个类Scanner，类似于一个Reader，但不是Reader的子类，可以读取基本类型的字符串形式，类似于PrintWriter的逆操作。

理解了字节流和字符流后，我们介绍一下Java中的标准输入输出和错误流。

最后，我们总结一些简单的实用方法。

基本概念

文本文件

上节我们提到，处理文件要有二进制思维。从二进制角度，我们通过一个简单的例子解释下文本文件与二进制文件的区别，比如说要存储整数123，使用二进制形式保存到文件test.dat，代码为：

DataOutputStream output = new DataOutputStream(new FileOutputStream("test.dat"));
try{
    output.writeInt(123);
}finally{
    output.close();
}

使用UltraEdit打开该文件，显示的却是：

{                        

打开十六进制编辑器，显示的为：

在文件中存储的实际有四个字节，最低位字节7B对应的十进制数是123，也就是说，对int类型，二进制文件保存的直接就是int的二进制形式。这个二进制形式，如果当成字符来解释，显示成什么字符则与编码有关，如果当成UTF-32BE编码，解释成的就是一个字符，即{。

如果使用文本文件保存整数123，则代码为：

OutputStream output = new FileOutputStream("test.txt");
try{
    String data = Integer.toString(123);
    output.write(data.getBytes("UTF-8"));
}finally{
    output.close();
}

代码将整数123转换为字符串，然后将它的UTF-8编码输出到了文件中，使用UltraEdit打开该文件，显示的就是期望的：

123

打开十六进制编辑器，显示的为：

文件中实际存储的有三个字节，31 32 33对应的十进制数分别是49 50 51，分别对应字符'1','2','3'的ASCII编码。

编码

在文本文件中，编码非常重要，同一个字符，不同编码方式对应的二进制形式可能是不一样的，我们看个例子，对同样的文本：

hello, 123, 老马

UTF-8编码，十六进制为：

英文和数字字符每个占一个字节，而每个中文占三个字节。

GB18030编码，十六进制为：

英文和数字字符与UTF-8编码是一样的，但中文不一样，每个中文占两个字节。

UTF-16BE编码，十六进制为：

无论是英文还是中文字符，每个字符都占两个字节。UTF-16BE也是Java内存中对字符的编码方式。

字符流

字节流是按字节读取的，而字符流则是按char读取的，一个char在文件中保存的是几个字节与编码有关，但字符流给我们封装了这种细节，我们操作的对象就是char。

需要说明的是，一个char不完全等同于一个字符，对于绝大部分字符，一个字符就是一个char，但我们之前介绍过，对于增补字符集中的字符，比如'