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

Posted 2021-01-06 suhaha

　　

　　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：

 

 

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：

 

 

 

 

 

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：

 

 

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：

 

 

 

 

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();
                }
            }
        }
    }
}