Java IO流（转换流 字符流 字符缓冲流 打印流）

字符编码

计算机中储存的信息都是用二进制数表示的，而我们在屏幕上看到的数字、英文、标点符号、汉字等字符是二进制数转换之后的结果。按照某种规则，将字符存储到计算机中，称为 编码 。反之，将存储在计算机中的二进制数按照某种规则解析显示出来，称为 解码 。比如说，按照 A 规则存储，同样按照 A规则解析，那么就能显示正确的文本符号。反之，按照 A 规则存储，再按照 B 规则解析，就会导致乱码现象。

• 编码: 字符转换为字节。
• 解码:字节转换为字符。

字符编码 Character Encoding : 就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则。

生活中的文字和计算机文字的对应关系 a-->97-->0110 0001

字符集

字符集Charset：也叫编码表。是一个系统支持的所有字符的集合，包括国家文字、标点符号、图形符号、数字等

计算机要准确的存储和识别字符集符号，需要进行字符编码，一套字符集必然至少有一套字符编码。常见的字符集有ASCII字符集、GBK字符集、Unicode字符集等。

               

可见，当指定了编码，它所对应的字符集自然就指定了，所以编码才是我们最终要关心的。

ASCII字符集：

ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）是基于拉丁母的一套电脑编码系统，用于显示现代英语，主要包括控制字符（回车键、退格、换行键等）和可显字符（英文大小写字符、阿拉伯数字和西文符号）。基本的 ASCII 字符集，使用 7 位（ bits ）表示一个字符，共 128 字符。 ASCII 的扩展字符集使用 8 位（ bits）表示一个字符，共 256 字符，方便支持欧洲常用字符。

ISO-8859-1字符集：

拉丁码表，别名 Latin-1，用于显示欧洲使用的语言，包括荷兰、丹麦、德语、意大利语、西班牙语等。ISO-8859-1 使用单字节编码，兼容 ASCII 编码。

GBxxx字符集：

GB 就是国标的意思，是为了显示中文而设计的一套字符集。

GB2312 ：简体中文码表。一个小于 127 的字符的意义与原来相同。但两个大于 127的字符连在一起时，就表示一个汉字，这样大约可以组合了包含 7000多个简体汉字，此外数学符号、罗马希腊的字母、日文的假名们都编进去了，连在 ASCII里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码，这就是常说的 " 全角 " 字符，而原来在 127 号以下的那些就叫 " 半角 " 字符了。

GBK ：最常用的中文码表。是在 GB2312标准基础上的扩展规范，使用了双字节编码方案，共收录了21003 个汉字，完全兼容 GB2312 标准，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。

• 中文版操作系统使用的编码表就是GBK。
• 中文汉字在2312和GBK编码表中均为两个字节表示，第一个字节为负数，第二个字节可能是负数也可能是正数。

GB18030 ：最新的中文码表。收录汉字 70244 个，采用多字节编码，每个字可以由 1 个、 2 个或 4个字节组成。支持中国国内少数民族的文字，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等。尚未正式启用。

Unicode字符集：

Unicode编码系统为表达任意语言的任意字符而设计，是业界的一种标准，也称为统一码、标准万国码。它最多使用4个字节的数字来表达每个字母、符号，或者文字。有三种编码实现方案，UTF-8、UTF-16和UTF-32。最为常用的UTF-8编码。UTF-8编码，可以用来表示Unicode标准中任何字符，它是电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中，优先采用的编码。互联网工程工作小组（IETF）要求所有互联网协议都必须支持UTF-8编码。所以，我们开发Web应用，也要使用UTF-8编码。它使用一至四个字节为每个字符编码，编码规则：

1.  128个US-ASCII字符，只需一个字节编码。
2. 拉丁文等字符，需要二个字节编码。
3.  大部分常用字（含中文），使用三个字节编码。
4.  其他极少使用的 Unicode 辅助字符，使用四字节编码。
5.  UTF-8是变长编码表，汉字在 UTF-8 中均为负数。

String类getBytes()方法介绍

byte[] getBytes() 使用平台的默认字符集将此 String 编码为字节序列，将结果存储到新的字节数组中。

    使用平台默认字符集，将字符串编码为字节数组。

    平台通常指的是操作系统平台，而中文版操作系统平台的默认字符集是 GBK 。

publicstaticvoidmain(String[]args){
   byte[]bytes="你".getBytes();
    System.out.println(Arrays.toString(bytes));
}

以上程序的执行结果为： [-28, -67, -96] ， 3 个字节，而 GBK 字符集汉字占用 2 个字节， UTF-8 字符集汉字占有 3 个字节。

原因 ： IDEA 启动 JVM 的时候，添加了启动参数： java -Dfile.encoding=UTF-8 ，启动 JVM的时将默认字符集设置为了 UTF-8 。

byte[] getBytes(String charsetName ) 使用指定的字符集将此 String 编码为 byte 序列，并将结果存储到一个新的 byte 数组中。

public static void main(String[]args) throws Exception{
    byte[]bytes="你".getBytes("UTF-8");
    System.out.println(Arrays.toString(bytes));
    bytes="你".getBytes("GBK");
    System.out.println(Arrays.toString(bytes));
    /*bytes="你".getBytes("UTF-16LE");
    System.out.println(Arrays.toString(bytes));
    bytes="你".getBytes("UTF-16LE");
    System.out.println(Arrays.toString(bytes));*/
}

常见编码表：GBK和UTF-8

转换流

转换流OutputStreamWriter

java.io.OutputStreamwriter类，继承Writer类，他是字符输出流，用于操作文本文件。OutputStreamwriter是字符流通向字节流的桥梁（字符流转成字节流），使用指定的字符集将字符编码为字节。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

              

OutputStreamWriter常用方法

构造方法

• OutputStreamWriter(OutputStreamin): 创建一个使用默认字符集的字符流。
• OutputStreamWriter(OutputStreamin,StringcharsetName): 创建一个指定字符集的字符流。

OutputStreamWriter isr=new OutputStreamWriter(newFileOutputStream("out.txt"));
OutputStreamWriter isr2=new OutputStreamWriter(newFileOutputStream("out.txt"),"GBK");

写出数据方法

• voidwrite(intc)写出单个字符。
• voidwrite(char[]ch)写出字符数组。
• voidwrite(char[]ch,intoff,intlen)写出字符数组一部分，开始索引和写出的个数。
• voidwrite(Strings)写入字符串。
• voidflush() 刷新该流的缓冲，字符流写数据会先写在内存中，刷新后才会到达目的文件。

public static void main(String[]args) throws IOException{
    //定义文件路径
    StringFileName="E:\\out.txt";
    //创建流对象,默认UTF8编码        
    OutputStreamWriter osw=new OutputStreamWriter(newFileOutputStream(FileName));
    //写出数据
    osw.write("你好");
    //保存为6个字节
    osw.flush();
    osw.close();
    //定义文件路径
    StringFileName2="E:\\out2.txt";
    //创建流对象,指定GBK编码 
  
    OutputStreamWriter osw2=new OutputStreamWriter(newFileOutputStream(FileName2),"GBK");
    //写出数据
    osw2.write("你好");
    //保存为4个字节
    osw2.flush();
    osw2.close（）；
}

转换流InputStreamReader

java.io.InputStreamReader 类，继承 Reader类，他是字符输入流，只能操作文本文件，不能操作其他类型文件。 InputStreamReader是字节流通向字符流的桥梁（字节流转成字符流），使用指定的字符集将字符编码为字节。它的字符集可以由名称指定，也可以接受平台的默认字符集。

         

 InputStreamReader常用方法

构造方法

• InputStreamReader(InputStream in) : 创建一个使用默认字符集的字符流。
• InputStreamReader(InputStream in, String charsetName) : 创建一个指定字符集的字符流。

InputStreamReader isr=new InputStreamReader(newFileInputStream("in.txt"));
InputStreamReader isr2=new InputStreamReader(newFileInputStream("in.txt"),"GBK");

读取数据方法

• int read（）读取单个字符，读取到文件末尾时返回-1
• int read（char[] ch）读取字符存储到数组中，返回读取到的字符个数，读取到文件末尾时返回-1

public static void main(String[] args) throws IOException{
    //定义文件路径,文件为gbk编码
    String FileName="E:\\file_gbk.txt";
    //创建流对象,默认UTF8编码
    InputStreamReader isr=new InputStreamReader(newFileInputStream(FileName));
    //创建流对象,指定GBK编码 
    InputStreamReader isr2=new InputStreamReader(newFileInputStream(FileName),"GBK");
    //定义变量,保存字符
    int read;
    //使用默认编码字符流读取,乱码
    while((read=isr.read())!=-1){
        System.out.print((char)read);
    }
    isr.close();
    //使用指定编码字符流读取,正常解析
    while((read=isr2.read())!=-1){
        System.out.print((char)read);
        //大家好
    }
    isr2.close();
}

字符流便捷类

使用转换流进行文本文件的读写可以进行编码表的设置，但是我们经常使用的是平台默认的编码表进行文本文件操

作的，因此可以选择字符流的便捷类来使用。

• FileWriter继承OutputStreamWriter，使用平台默认编码表写出数据。
• FileReader继承InputStreamReader，使用平台默认编码表读取数据。

FileWriter类

构造方法

• FileWriter(Filefile)：创建一个新的 FileWriter，给定要读取的File对象。
• FileWriter(StringfileName)：创建一个新的 FileWriter，给定要读取的文件的名称。

写出数据

public static void main(String[] args) throws IOException{
    //使用文件名称创建流对象
    FileWriter fw = new FileWriter("fw.txt");
    //写出单个字符
    fw.write(97);
    fw.flush();
    //写出字符数组
    char[] chs = "ABCDED".toCharArray();
    fw.write(chs);
    fw.flush();
    //写出字符数组的一部分，开始索引位置，写出个数（长度）
    fw.write(chs,1,3);//写出为：BCD
    fw.flush();
    fw.close();//完事一定要关闭开辟的资源，避免浪费和内存不足问题
}

注意：字符串输出数据，必须要使用flush（）方法，否则数据在内存中，不会到达指定文件，close（）方法在关闭前也会进行刷新，推荐写一次刷新一次，避免内存占用过多。

FileReader类

构造方法

• FileWriter(Filefile)：创建一个新的 FileWriter，给定要读取的File对象。
• FileWriter(StringfileName)：创建一个新的 FileWriter，给定要读取的文件的名称。

读取数据

public static void main(String[] args) throws IOException{
    //使用文件名创建流对象
    FileReader fr = new FileReader("read.txt");
    //定义变量，保存有效字符个数
    int len；
    //定义字符数组，作为装字符数据的容器,长度为2
    char[] cbuf = new char[2];
    //循环读取
    while（(len = fr.read(cbuf)!=-1）{
        System.out.println(new String(cbuf,0,len));
    }
    //关闭资源
    fr.close();
}

字符缓冲流

构造方法

• public BufferedReader(Reader in): 创建一个新的缓冲输入流
• public BufferedwWiter(Writer out):创建一个新的缓冲输出流

//创建字符缓冲输入流
BufferedReader br=new BufferedReader(newFileReader("br.txt"));
//创建字符缓冲输出流
BufferedWriter bw=new BufferedWriter(newFileWriter("bw.txt"));

特有方法

字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致，不再阐述，我们来看它们具备的特有方法。

• BufferedReader: public String readLine():读一行文字
• BufferedWriter: public void newLine():写一行行分隔符，有系统属性定义符号

newLine()方法写换行符：

public static void main(String[] args) throws IOException{
    //创建流对象
    BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.yxy"));
    //写出数据
    bw.write("wensong");
    //写出换行
    bw.newLine();
    bw.write("qing");
    bw.newLine();
    //释放资源
    bw.close();
}

readLine()读取文本行

public static void main(String[] args) throws IOException{
    //创建流对象
    BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt");
    //定义字符串，保存读取的一行文字
    String line = null；
    //循环读取，读到最后返回null
    while（（line=br.readLine()!=-null））{
        System.out.println(line);
        System.out.println("======");        
    }
    //释放资源
    br.close();
}

文本练习（将一下文本恢复顺序）

3.侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下。愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必得裨补阙漏，有所广益。
8.愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏，臣不胜受恩感激。
4.将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用之于昔日，先帝称之曰能，是以众议举宠为督。愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
2.宫中府中，俱为一体，陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理，不宜偏私，使内外异法也。
1.先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
9.今当远离，临表涕零，不知所言。
6.臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
7.先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐付托不效，以伤先帝之明，故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。
5.亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之信之，则汉室之隆，可计日而待也。

案例分析：

1. 使用流对象逐行读取原文本信息 , 把读取的信息保存到集合中。
2. 使用 Collections 集合工具类中的方法 sort, 对集合中的元素按照自定义规则排序。
3.   遍历集合 , 把集合中排序后的文本在写入到新的记事本中。

package wensong.IOTest;

import java.io.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;

public class SortTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建ArrayList集合,泛型使用String
        ArrayList<String> list=new ArrayList<>();
        //2.创建BufferedReader对象,构造方法中传递FileReader对象
        BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader("E:\\IdeaProjects\\src\\wensong\\IOTest\\123.txt"));
        //3.创建BufferedWriter对象,构造方法中传递FileWriter对象
        BufferedWriter bw=new BufferedWriter(new FileWriter("E:\\IdeaProjects\\src\\wensong\\IOTest\\321.txt"));
        //4.使用BufferedReader对象中的方法readLine,以行的方式读取文本
        String line=null;
        while((line=br.readLine())!=null){
            //5.把读取到的文本存储到ArrayList集合中
            list.add(line);
        }
        //6.使用Collection集合工具类中的方法sort，对集合中的元素按照自定义规律排序
        Collections.sort(list,new Comparator<String>(){
             /*
            o1-o2:升序o2-o1:降序
            */

            @Override
            public int compare(String o1, String o2) {
                //依次比较集合中两个元素的首字母，升序排序
                return o1.charAt(0)-o2.charAt(0);
            }

        });
        //7.遍历ArrayList集合，获取每一个元素
        for (String s:list ) {
            //8.使用BufferedWriter对象中的方法write，
            // 把遍历得到的元素写入到文本中
            //(内存缓冲区中）
            bw.write(s);
            //换行写
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }
        //10.释放资源
        bw.close();
        br.close();
    }
}

打印流

打印流就是专门负责数据输出的打印的流对象，我们经常使用的控制台输出语句System.out.println()就是打印流实现的输出，System.out的运行结果就是PrintStream打印流对象。

• PrintStream继承OutputStream，本质上是字节输出流。
• PrintWriter继承Writer，本质上是字符输出流。

打印流的特点：

• 打印流指负责输出数据，不负责数据来源。
• 打印流永远不会抛出IOException。
• 使用PrintWriter打印流，可以开启自动刷新功能。
  • 调用println，printf，format三个方法中的一个才能自动刷新。

PrintWriter类

• public PrintWriter(String fileName)：使用指定的文件名创建一个新的打印流。
• public PrintWriter(OutputStream out)：使用指定的字节输出流构造打印流。
• public PrintWriter(Writer writer)：使用指定的字符输出流构造打印流。

public static void main(String[] args)throws IOException{
    //创建打印流,输出目的是字节输出流
    //PrintWriterpw=newPrintWriter(newFileOutputStream("a.txt"),true);
    //创建打印流,输出目的是字符    
    PrintWriter pw=new PrintWriter(newFileWriter("a.txt"),true);
    pw.println(97);
    pw.println(98);
    pw.close();
}

注意：打印流输出数据是原样输出，打印97，结果看到就是9，而不是a。