Java 字符流与基本IO

时间：2022-05-26 07:26:08

字符流基类

java.io包中专门用于字符流处理的类，是以 Reader 和 Writer 为基础派生的一系列类。字符流以字符为单位，根据码表映射字符，一次可能读多个字节，只能处理字符类型的数据。Reader 是所有的输入字符流的父类，它是一个抽象类。Writer 是所有的输出字符流的父类，它也是一个抽象类。二者包含的方法与 InputStream 和 OutputStream 类似，具体可以查看：JDK 1.6 在线中文手册。

InputStreamReader 和 OutputStreamWriter 是 java.io 包中用于处理字符流的最基本的类，用来在字节流和字符流之间作为中介：从字节输入流读入字节，并按编码规范转换为字符；往字节输出流写字符时先将字符按编码规范转换为字节。使用这两者进行字符处理时，在构造方法中应指定一定的平台规范，以便把以字节方式表示的流转换为特定平台上的字符表示。

Java 字符流与基本IO

缓存流

同样的，为了提高字符流处理的效率，java.io 中也提供了缓冲流 BufferedReader 和 BufferedWrite。其构造方法与 BufferedInputStream 和 BufferedOutPutStream 相类似。另外，除了 read() 和 write() 方法外，缓存流还提供了整行字符处理方法：

  1. public String readLine()：BufferedReader 的方法，从输入流中读取一行字符，行结束标志\n、\r或者两者一起（这是由具体系统而定的）
  2. public void newLine()：BufferedWriter 的方法，向输出流中写入一个行结束标志，它不是简单地换行符\n或\r，而是系统定义的行隔离标志（line separator）。

文件流

与 FileInputStream 、FileOutputStream 字节流相对应的是 FileReader、FileWriter 字符流，其分别是 Reader 和 Writer 的子类，构造方法分别如下：

FileReader(String filename);

FileWriter(String filename);

字节流不能直接操作 Unicode 字符，所以 Java 提供了字符流。由于汉字在文件中占用两个字节，如果使用字节流，读取不当会出现乱码现象，采用字符流就可以避免这个现象，因为，在 Unicode 字符中，一个汉字被看作一个字符。

FileReader 流顺序的读取文件，只要不关闭流，每次调用 read 方法就顺序地读取源中其余的内容，直到源的末尾或流被关闭。有的时候需要整行读取，比如一个学生名单文件，每个姓名占一行，想要读取名字的话就必须读取一行，但是 FileReader 类没有提供这种方法，可以使用上面的缓存流中介绍的两个方法。类似地，可以将 BuffeerWriter 流和 FileWriter 流连接在一起，然后使用 BufferWriter 流将数据写到目的地。

基本IO

  • 读取输入

Java.util.Scanner 是 Java5 的新特征，我们可以通过 Scanner 类来获取用户的输入。读取“标准输入流”System.in（即通过控制台进行输入），首先需要构造一个 Scanner 对象，并与“标准输入流”System.in关联。

Scanner in = new Scanner(System.in);

然后就可以使用Scanner类的各种方法实现输入操作了，下面是常用的一些方法：

| 方法 | 描述 |

|------|------|

| String nextLine() | 读取输入的下一行内容 |

| String next() | 读取输入的下一个单词（以空格作为分隔符） |

| int nextInt() | 读取并转换下一个表示整数的字符序列 |

| double nextDouble() | 读取并转换下一个表示浮点数的字符序列 |

| boolean hasNext() | 检测输入中是否还有其他单词 |

| boolean hasNextInt() | 检测是否还有表示整数的下一个字符序列 |

| boolean hasNextDouble() | 检测是否还有表示浮点数的下一个字符序列 |

>**注：**在读取前我们一般需要用相应的 has 方法判断是否还有输入的数据。next方法会自动去掉有效字符之前的空格。Scanner 类定义在java.util包中，在程序的最开始应添加上一行：

>```java

>import java.util.*;

>```

  • 格式化输出

print方法将以对应数据类型所允许的最大非零数字位数打印输出，如：

double x = 10000.0/3.0;

System.out.print(x);

会打印：3333.3333333333335。

Java SE 5.0沿用了C语言库函数中的printf方法，格式说明符的语法图如下：

Java 字符流与基本IO

参数索引、美元符号及t与日期和时间的格式化输出有关，具体可以查看：Java.util 包 Data类：日期格式化。

用于printf的标志：

Java 字符流与基本IO

用于printf的转换字符：

Java 字符流与基本IO

println方法就是输出并终止行。这些方法都由类PrintStream定义，System.out是该类对象的一个引用。PrintStream继承了OutoutStream类，并且实现了方法write()，但实际上没有上面的方法方便，并不经常使用。

  • 文件输入与输出

//构造一个从给定未见读取数据的Scanner

Scanner(File f);

//构造一个给定字符串读取数据的Scanner

Scanner(String data);

//构造一个将数据写入给定文件的PrintWriter

PrintWriter(File f);

//构造一个将数据写入文件的PrintWriter。

PrintWriter(String fileName);

//用给定文件名，构造一个描述文件的File对象。注意这个文件当前不必存在。

File(String fileName);

如果用一个不存在的文件构造一个Scanner，或者用一个不能被创建的文件名构造一个PrintWriter，那么就会发生异常。成功创建了Scanner对象后，就可以使用上面介绍的常用方法来从文件读取，而PrintWriter也可以使用print、printf和println来写入文件。还有需要注意的是，Scanner构造方法直接写字符串的文件名的话，它会直接把这个字符串当做输入，而不是从文件读取。

参考资料

  • 实验楼：JDK 核心 API
  • Java核心技术 卷Ⅰ基础知识 原书第8版
  • Java2实用教程 （第三版）_ 耿祥义，张跃平

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