字符流的介绍

由于字节流操作中文不是特别的方便，可能会出现乱码的情况，所以Java就提供字符流。

字符流 = 字节流 + 编码表（字符流的底层最终还是要通过字节流来传输数据，但是它会根据默认或指定编码表将字符编码成字节或者将字节解码成可读字符。）
中文的字节存储方式

用字节流复制文本文件时，文本文件也会有中文，但是没有问题，原因是最终底层操作会自动进行字节拼接成中文，如何识别是中文的呢？

汉字在存储的时候，无论选择哪种编码存储，第一个字节都是负数。

1.2?编码表

什么是字符集

是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国家文字、标点符号、图形符号、数字等。

计算机要准确的存储和识别各种字符集符号，就需要进行字符编码，一套字符集必然至少有一套字符编码。常见字符集有ASCII字符集、GBXXX字符集、Unicode字符集等。
常见的字符集
- ASCII字符集：
  
  ASCII：是基于拉丁字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)和可显示字符(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位表示一个字符，共128个字符。ASCII的扩展字符集使用8位表示一个字符，共256个字符，方便支持欧洲常用字符。
- GBXXX字符集：
  
  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（GBK使用两个字节表示一个汉字），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。
- Unicode字符集：
  
  UTF-8编码：可以用来表示Unicode标准中任意字符，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。它使用一至四个字节为每个字符编码。
  
  编码规则：
  
  128个US-ASCII字符，只需一个字节编码
  
  拉丁文等字符，需要二个字节编码
  
  大部分常用字（含中文），使用三个字节编码（UTF-8使用三个字节表示一个汉字）
  
  其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四字节编码

1.3 编码解码问题

1.3.1?字符串中的编码解码问题

1.3.2?字符流中的编码解码问题

????????由于每个平台所使用的默认编码表可能不一样，因此在不同平台之间传输展示字符数据时可能会出现乱码的情况。解决办法就是使用下面将介绍的两个类来指定字符集进行编码和解码。

字符流中和编码解码问题相关的两个类（以下两个类也被称为转换流）
- InputStreamReader：是从字节流到字符流的桥梁
  
  它读取字节，并使用指定的编码将其解码为字符。
  
  它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集。
- OutputStreamWriter：是从字符流到字节流的桥梁
  
  是从字符流到字节流的桥梁，使用指定的编码将写入的字符编码为字节。
  
  它使用的字符集可以由名称指定，也可以被明确指定，或者可以接受平台的默认字符集。

构造方法

方法名	说明
InputStreamReader(InputStream in)	使用默认字符编码创建InputStreamReader对象
InputStreamReader(InputStream in,String chatset)	使用指定的字符编码创建InputStreamReader对象
OutputStreamWriter(OutputStream out)	使用默认字符编码创建OutputStreamWriter对象
OutputStreamWriter(OutputStream out,String charset)	使用指定的字符编码创建OutputStreamWriter对象

代码演示

public class ConversionStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("myCharStream\\osw.txt"));
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("myCharStream\\osw.txt"),"GBK");
        osw.write("中国");
        osw.close();
        //InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("myCharStream\\osw.txt"));
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("myCharStream\\osw.txt"),"GBK");
        //一次读取一个字符数据
        int ch;
        while ((ch=isr.read())!=-1) {
            System.out.print((char)ch);
        }
        isr.close();
    }
}

1.4 字符流读写数据的方式

1.4.1?字符流写数据的5种方式

方法介绍

字符流写数据的方法和字节流差不多，不过字符流是写字符和字符串而已。

方法名	说明
void write(int c)	写一个字符
void write(char[] cbuf)	写入一个字符数组
void write(char[] cbuf, int off, int len)	写入字符数组的一部分
void write(String str)	写一个字符串
void write(String str, int off, int len)	写一个字符串的一部分

刷新和关闭的方法

字符流需要注意的一个点是它每写一次数据需要调用flush方法刷新，这样才能在文件中看到数据。如果忘记刷新了也不用担心，调用close方法关闭流之前系统会自动刷新一次。

方法名说明
flush() 刷新流，之后还可以继续写数据
close() 关闭流，释放资源，但是在关闭之前会先刷新流。一旦关闭，就不能再写数据
代码演示

public class OutputStreamWriterDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("myCharStream\\osw.txt"));

        //void write(int c)：写一个字符
//        osw.write(97);
//        osw.write(98);
//        osw.write(99);

        //void writ(char[] cbuf)：写入一个字符数组
        char[] chs = {'a', 'b', 'c', 'd', 'e'};
//        osw.write(chs);

        //void write(char[] cbuf, int off, int len)：写入字符数组的一部分
//        osw.write(chs, 0, chs.length);
//        osw.write(chs, 1, 3);

        //void write(String str)：写一个字符串
//        osw.write("abcde");

        //void write(String str, int off, int len)：写一个字符串的一部分
//        osw.write("abcde", 0, "abcde".length());
        osw.write("abcde", 1, 3);

        //释放资源
        osw.close();
    }
}

1.4.2?字符流读数据的2种方式

方法介绍

方法名说明
int read() 一次读一个字符数据
int read(char[] cbuf) 一次读一个字符数组数据
代码演示

public class InputStreamReaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
   
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("myCharStream\\ConversionStreamDemo.java"));

        //int read()：一次读一个字符数据
//        int ch;
//        while ((ch=isr.read())!=-1) {
//            System.out.print((char)ch);
//        }

        //int read(char[] cbuf)：一次读一个字符数组数据
        char[] chs = new char[1024];
        int len;
        while ((len = isr.read(chs)) != -1) {
            System.out.print(new String(chs, 0, len));
        }

        //释放资源
        isr.close();
    }
}

1.5 字符流案例——复制Java文件

1.5.1?字符流复制Java文件

案例需求

把模块目录下的“ConversionStreamDemo.java” 复制到模块目录下的“Copy.java”
实现步骤
- 根据数据源创建字符输入流对象
- 根据目的地创建字符输出流对象
- 读写数据，复制文件
- 释放资源
代码实现

public class CopyJavaDemo01 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //根据数据源创建字符输入流对象
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("myCharStream\\ConversionStreamDemo.java"));
        //根据目的地创建字符输出流对象
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("myCharStream\\Copy.java"));

        //读写数据，复制文件
        //一次读写一个字符数据
//        int ch;
//        while ((ch=isr.read())!=-1) {
//            osw.write(ch);
//        }

        //一次读写一个字符数组数据
        char[] chs = new char[1024];
        int len;
        while ((len=isr.read(chs))!=-1) {
            osw.write(chs,0,len);
        }

        //释放资源
        osw.close();
        isr.close();
    }
}

1.5.2?字符流复制Java文件改进版

案例需求

????????使用便捷流对象（便捷流即是FileReader、FileWriter，属于字符流的子类。这两个流不能指定字符集，只能采用平台默认字符集，一般情况下如不涉及编码解码问题直接采用这两个流就可以），把模块目录下的“ConversionStreamDemo.java” 复制到模块目录下的“Copy.java”。
实现步骤
- 根据数据源创建字符输入流对象
- 根据目的地创建字符输出流对象
- 读写数据，复制文件
- 释放资源
代码实现

public class CopyJavaDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //根据数据源创建字符输入流对象
        FileReader fr = new FileReader("myCharStream\\ConversionStreamDemo.java");
        //根据目的地创建字符输出流对象
        FileWriter fw = new FileWriter("myCharStream\\Copy.java");

        //读写数据，复制文件
//        int ch;
//        while ((ch=fr.read())!=-1) {
//            fw.write(ch);
//        }

        char[] chs = new char[1024];
        int len;
        while ((len=fr.read(chs))!=-1) {
            fw.write(chs,0,len);
        }

        //释放资源
        fw.close();
        fr.close();
    }
}

2.字符缓冲流

2.1?字符缓冲流概述

字符缓冲流介绍
- BufferedWriter：将文本写入字符输出流，缓冲字符，以提供单个字符，数组和字符串的高效写入，可以指定缓冲区大小，或者可以接受默认大小。默认值足够大，可用于大多数用途。
- BufferedReader：从字符输入流读取文本，缓冲字符，以提供字符，数组和行的高效读取，可以指定缓冲区大小，或者可以使用默认大小。默认值足够大，可用于大多数用途。
构造方法

方法名说明
BufferedWriter(Writer out) 创建字符缓冲输出流对象
BufferedReader(Reader in) 创建字符缓冲输入流对象

2.2?字符缓冲流特有功能复制Java文件

????????字符缓冲流除了可以使用字符流的方法外，它还可以使用自己特有的读写方法。字符缓冲流的特有功能使得读写变得非常方便，读写效率大大提高。

方法介绍

BufferedWriter：

方法名说明
void newLine() 写一行行分隔符，行分隔符字符串由系统属性定义
BufferedReader:

方法名说明
String readLine() 读一行文字。结果包含行的内容的字符串，不包括任何行终止字符如果流的结尾已经到达，则为null

案例需求

使用特有功能把模块目录下的ConversionStreamDemo.java 复制到模块目录下的 Copy.java
实现步骤
- 根据数据源创建字符缓冲输入流对象
- 根据目的地创建字符缓冲输出流对象
- 读写数据，复制文件，使用字符缓冲流特有功能实现
- 释放资源
代码实现

public class CopyJavaDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //根据数据源创建字符缓冲输入流对象
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("myCharStream\\ConversionStreamDemo.java"));
        //根据目的地创建字符缓冲输出流对象
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myCharStream\\Copy.java"));

        //读写数据，复制文件
        //使用字符缓冲流特有功能实现
        String line;
        while ((line=br.readLine())!=null) {
            bw.write(line);
            bw.newLine();
            bw.flush();
        }

        //释放资源
        bw.close();
        br.close();
    }
}

3.IO流小结及常见面试题

3.1?IO流小结

? ▲ 字节流

? ▲ 字符流

3.2 常见面试题

以下常见面试题参考链接：JavaIO流常见面试题 - pipizhou - 博客园

1.字节流和字符流哪个好？怎么选择？

大多数情况下使用字节流会更好，因为大多数时候 IO 操作都是直接操作磁盘文件，所以这些流在传输时都是以字节的方式进行的（图片等都是按字节存储的）。
如果对于操作需要通过 IO 在内存中频繁处理字符串的情况使用字符流会好些，因为字符流具备缓冲区，提高了性能。

2.什么是缓冲区？有什么作用？

缓冲区就是一段特殊的内存区域，很多情况下当程序需要频繁地操作一个资源（如文件或数据库）则性能会很低，所以为了提升性能就可以将一部分数据暂时读写到缓存区，以后直接从此区域中读写数据即可，这样就显著提升了性。
对于 Java 字符流的操作都是在缓冲区操作的，所以如果我们想在字符流操作中主动将缓冲区刷新到文件则可以使用 flush() 方法操作。

3.什么是Java序列化，如何实现Java序列化？

序列化就是一种用来处理对象流的机制，将对象的内容进行流化。可以对流化后的对象进行读写操作，可以将流化后的对象传输于网络之间。序列化是为了解决在对象流读写操作时所引发的问题。
序列化的实现：将需要被序列化的类实现Serialize接口，没有需要实现的方法，此接口只是为了标注对象可被序列化的，然后使用一个输出流（如：FileOutputStream）来构造一个ObjectOutputStream(对象流)对象，再使用ObjectOutputStream对象的write(Object obj)方法就可以将参数obj的对象写出。

4.流一般需不需要关闭，如果关闭的话用什么方法，一般要在哪个代码块里面关闭比较好，如果有多个流互相调用传入是怎么关闭的？