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J07-Java IO流总结七 《 InputStreamReader和OutputStreamWriter 》

程序员文章站 2022-05-23 21:19:42
前面在介绍FileReader和FileWriter的时候有说到,FileReader的读取字符功能,以及FileWriter的写出字符的功能,都不是它们自己实现的,而是,它们分别继承了InputStreamReader和OuputStreamWriter这两个转换流,利用这两个转换流,实现了字节数 ......

  

  前面在介绍filereader和filewriter的时候有说到,filereader的读取字符功能,以及filewriter的写出字符的功能,都不是它们自己实现的,而是,它们分别继承了inputstreamreader和ouputstreamwriter这两个转换流,利用这两个转换流,实现了字节数据与字符数据之间的转换,关于这点可以通过filereader和filewriter的源码看出来。

  下面将介绍这两个转换流,并分别通过几个简单的应用场景来熟悉它们的用法。

 

1. inputstreamreader

1.1  概念介绍

  inputstreamreader将底层的字节数据转换为字符数据,可以显式的或者使用平台默认的字符集进行转换。所有的字符流的转换工作都依赖于它来完成。

  根据api文档的描述,inputstreamreader 是字节流通向字符流的桥梁,它使用指定的 charset 读取字节并将其解码为字符。它使用的字符集可以由名称指定或显式给定,或者可以接受平台默认的字符集。

每次调用 inputstreamreader 中的一个 read() 方法都会导致从底层输入流读取一个或多个字节。要启用从字节到字符的有效转换,可以提前从底层流读取更多的字节,使其超过满足当前读取操作所需的字节。

  为了达到最高效率,可要考虑在 bufferedreader 内包装 inputstreamreader。例如:

bufferedreader in
   = new bufferedreader(new inputstreamreader(system.in));

 关于源码:

  inputstreamreader的源码比较简单,它有一个非常重要的成员变量:

private final streamdecoder sd;

   inputstreamreader的主要实现都调用了这个流解码类streamdecoder,它只有这一个成员变量,而这一个类把它的所有操作都包括了。streamdecoder的主要作用是获取一个字节输入流inputstream,然后根据给定的编码方案读取字符,如果没有给定,则默认是系统编码。

  由源码可知,inputstreamreader的设计使用到了装饰设计模式,它本身并没有提供啥功能,具体的实现其实都由streamdecoder来实现了。

  源码中关于inputstreamreader的几个构造方法需要格外注意一下,因为通过它的构造方法,可以显式的指定解码所需的字符集:

J07-Java IO流总结七 《 InputStreamReader和OutputStreamWriter 》

 

 

1.2  应用示例

   system.in是字节流对象,代表键盘的输入,如果我们想按行接收用户的输入时,就必须用到缓冲字符流bufferedreader特有的方法readline(),但是经过观察会发现在创建bufferedreader的构造方法的参数必须是一个reader对象,如下:

public bufferedreader(reader in)

 这时候我们的转换流inputstreamreader就派上用场了。

 示例代码如下所示:

import java.io.bufferedreader;
import java.io.ioexception;
import java.io.inputstreamreader;

public class inputstreamreadertest {
    public static void main(string[] args) {
        bufferedreader br = null;
        
        string str = null;
        try {
            br = new bufferedreader(new inputstreamreader(system.in));
            while(!"exit".equals(str = br.readline())) {
                system.out.println(str);
            }
        } catch (ioexception e) {
            e.printstacktrace();
        }
    }
}

  代码运行效果:

 J07-Java IO流总结七 《 InputStreamReader和OutputStreamWriter 》

 

 

 

 

2.  outputstreamwriter

2.1  概念介绍

  outputstreamwriter是将字符数据转换为字节数据的流。可以显式的或者使用平台默认的字符集进行转换。所有的字符输出流的转换工作都依赖于它来完成

  根据api文档的描述,outputstreamwriter 是字符流通向字节流的桥梁:可使用指定的 charset 将要写入流中的字符编码成字节。它使用的字符集可以由名称指定或显式给定,否则将接受平台默认的字符集。

  每次调用 write() 方法都会导致在给定字符(或字符集)上调用编码转换器。在写入底层输出流之前,得到的这些字节将在缓冲区中累积。可以指定此缓冲区的大小,不过,默认的缓冲区对多数用途来说已足够大。注意,传递给 write() 方法的字符没有缓冲。

  为了获得最高效率,可考虑将 outputstreamwriter 包装到 bufferedwriter 中,以避免频繁调用转换器。例如:

writer out
   = new bufferedwriter(new outputstreamwriter(system.out));

 源码:

  阅读outputstreamwriter的源码,可以发现它跟inputstreamreader一样使用了装饰器模式,在它的类当中,持有了一个的引用streamencoder的应用,streamencoder可以理解为一个编码器,当调用outputstreamwriter的write、close方法时,实际上底层调用的还是这个streamencoder的方法。

  需要留意一下outputstreamwriter的构造方法:

J07-Java IO流总结七 《 InputStreamReader和OutputStreamWriter 》

 

 

2.2  应用示例

   system.out是字节流对象,代表输出到显示器,在上面的示例中按行读取用户的输入后,并且要将读取的一行字符串直接显示到控制台,就需要用到字符流的write(string str)方法,所以我们要使用outputstreamwriter将字符流转化为字节流。

示例代码如下所示:

import java.io.bufferedreader;
import java.io.bufferedwriter;
import java.io.ioexception;
import java.io.inputstreamreader;
import java.io.outputstreamwriter;

public class convertstreamtest {
    public static void main(string[] args) {
        bufferedreader br = null;
        bufferedwriter bw = null;
        
        string str = null;
        try {
            br = new bufferedreader(new inputstreamreader(system.in));
            bw = new bufferedwriter(new outputstreamwriter(system.out));
            
            while(!"bye".equals(str = br.readline())) {
                bw.write("-->" + str);
                bw.newline();
                bw.flush();
            }
        } catch (ioexception e) {
            e.printstacktrace();
        }
    }
}

  代码运行效果:

 J07-Java IO流总结七 《 InputStreamReader和OutputStreamWriter 》

 

 

 

3 转换流综合应用示例

  下面的示例代码中定义了两个方法,分别为utf8togbk()和gbktoutf8(),其中,utf8togbk()实现了从一个用utf-8编码的源文件复制数据到一个用gbk编码的目标文件,gbktoutf8()方法则正好反之。

 示例代码:

import java.io.bufferedreader;
import java.io.bufferedwriter;
import java.io.fileinputstream;
import java.io.filenotfoundexception;
import java.io.fileoutputstream;
import java.io.filereader;
import java.io.filewriter;
import java.io.ioexception;
import java.io.inputstreamreader;
import java.io.outputstreamwriter;
import java.io.unsupportedencodingexception;

public class converttest {
    public static void main(string[] args) {
//      gbktoutf8();
        utf8togbk();

    }

    ////////////////////////////////////////////////////////////
    private static void utf8togbk() {
        bufferedreader br = null;
        bufferedwriter bw = null;
        
        try {
            br = new bufferedreader(new inputstreamreader(new fileinputstream("./src/res/2_copy.txt"), "utf-8"));
            bw = new bufferedwriter(new filewriter("./src/res/2.txt"));
//            bw = new bufferedwriter(new outputstreamwriter(new fileoutputstream("./src/res/2.txt")));
            
            string str = null;
            while(null != (str = br.readline())) {
                bw.write(str);
                bw.newline();
            }
            
            
        } catch (filenotfoundexception e) {
            e.printstacktrace();
        } catch (unsupportedencodingexception e) {
            e.printstacktrace();
        } catch (ioexception e) {
            e.printstacktrace();
        } finally {
            if(null != bw) {
                try {
                    bw.close();
                } catch (ioexception e) {
                    e.printstacktrace();
                }
            }
            if(null != br) {
                try {
                    br.close();
                } catch (ioexception e) {
                    e.printstacktrace();
                }
            }
        }
    }
    
    ////////////////////////////////////////////////////////////
    private static void gbktoutf8() {
        bufferedreader br = null;
        bufferedwriter bw = null;
        
        try {
            br = new bufferedreader(new filereader("./src/res/2.txt"));
//          br = new bufferedreader(new inputstreamreader(new fileinputstream("./src/res/2.txt")));//使用默认字符集

            bw = new bufferedwriter(new outputstreamwriter(new fileoutputstream("./src/res/2_copy.txt"), "utf-8"));
            
            string str = null;
            while(null != (str = br.readline())) {
                bw.write(str);
                bw.newline();
            }
            
        } catch (filenotfoundexception e) {
            e.printstacktrace();
        } catch (unsupportedencodingexception e) {
            e.printstacktrace();
        } catch (ioexception e) {
            e.printstacktrace();
        } finally {
            if(null != bw) {
                try {
                    bw.close();
                } catch (ioexception e) {
                    e.printstacktrace();
                }
            }
            if(null != br) {
                try {
                    br.close();
                } catch (ioexception e) {
                    e.printstacktrace();
                }
            }
        }
    }
}