字符流原理与应用-优快云博客

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字符流

为什么会出现字符流

由于字节流操作中文不是特别的方便，所以Java就提供字符流

字符流 = 字节流 + 编码表

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

编码表

基础知识：

计算机中存储的信息都是用二进制数表示的；我们在屏幕上看到底的英文、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。这里强调一下：按照A编码存储，必须按照A编码解析，这样才能显示正确的文本符号。否则就会导致乱码现象。

字符编码：就是一套自然语言的字符与二进制数之间的对应规则，例如：（A，65）

字符集：

是一个系统支持的所有字符的集合，包括各国文字、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

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字符。ASCII的扩展字符使用8位表示一个字符，共256字符，方便支持欧洲常用字符。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

GBXXX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、日文的假名等都编进去了，连在ASCII里面本来就有的数字、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：最常见的中文码表。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
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汉字，同时支持繁体汉字以及日韩汉字等

Unicode字符集：

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。有三种编码方案，UTF-8、UTF-16和UTF32.最为常见的UTF-8编码
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，需要两个字节编码
  - 大部分常用字（含中文），使用三个字节编码
  - 其他极少使用的Unicode辅助字符，使用四个字节编码

小结：采用何种规则编码，就要采用对应规则解码，否则就会出现乱码

字符串中的编码解码问题

编码：

byte[] getBytes()：使用平台（IDEA平台）的默认字符集将该String编码为一系列字节，将结果存储到新的字节数组中
byte[] getBytes(String charsetName)：使用指定的字符集将该String编码为一系列字节，将结果存储到新的字节数组中

解码：

String(byte[] bytes)：通过使用平台（IDEA平台）的默认字符集解码指定的字节数组来构造新的String
String(byte[] bytes, String charsetName)：通过指定的字符集解码指定的字节数组来构造新的String

import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Arrays;

public class StringDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String s = "中国";
        byte[] bytes1 = s.getBytes();
        byte[] bytes2 = s.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
        //byte[] bytes3 = s.getBytes(GBK);
        System.out.println(Arrays.toString(bytes1));//[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
        System.out.println(Arrays.toString(bytes2));//[-28, -72, -83, -27, -101, -67]
        //System.out.println(Arrays.toString(bytes2));//[-42, -48, -71, -6]

        String ss1 = new String(bytes1);
        String ss2 = new String(bytes2,StandardCharsets.UTF_8);
        System.out.println(ss1);//中国
        System.out.println(ss2);//中国
    }
}

字符流中的编码解码问题

字符流抽象基类

Reader：字符输入流的抽象类
Writer：字符输出流的抽象类

字符流中和编码解码问题相关的两个类：

InputStreamReader
OutputStreamWriter

import java.io.*;
import java.nio.charset.StandardCharsets;

public class ConversionStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("myCharStream\\osw.txt"/*,true*/);
        /*OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos);
        osw.write("中国");
        osw.close();*/
        OutputStreamWriter osw2 = new OutputStreamWriter(fos, StandardCharsets.UTF_8);
        osw2.write("加油");
        osw2.close();

        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("myCharStream\\osw.txt"),StandardCharsets.UTF_8);
        //一次读取一个字符数据
        int ch;
        while((ch=isr.read())!=-1){
            System.out.print((char)ch);
        }
        isr.close();
    }
}

字符流写数据的5种方式

在这里插入图片描述

方法名	说明
flush()	刷新流，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

import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStreamWriter;

public class OutputStreamWriterDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("myCharStream\\osw.txt"));
        osw.write(97);
        char[] ch1 = "feifeifei\r\n".toCharArray();
        osw.write(ch1);
        char[] ch2 = {'s','j','l'};
        osw.write(ch2,1,2);
        osw.write("aiaiai\r\n");
        osw.write("sunjialing",3,7);
        osw.flush();//刷新流
        osw.close();
    }
}
/*结果
afeifeifei
jlaiaiai
jialing
*/

字符流读数据的2种方式

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

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class InputStreamReaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        /*//一次读取一个字符
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("myCharStream\\osw.txt"));
        int r;
        while((r=isr.read())!=-1){
            System.out.print((char)r);
        }
        isr.close();
        */
        //一次读取一个字符数组
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("myCharStream\\myCharStream.iml"));
        char[] ch = new char[1024];
        int len;
        while((len=isr.read(ch))!=-1){
            System.out.println(new String(ch,0,len));
        }
        isr.close();
    }
}

字符缓冲流

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，或者可以接收默认大小。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：

BufferedWriter(Writer out)
BufferedReader(Reader in)

import java.io.*;

public class BufferedStreamDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
//        FileWriter fw = new FileWriter("myCharStream\\fw.txt");//OutputStreamWriter的子类，简化类名
//        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);
//        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myCharStream\\fw.txt"));
//        bw.write("qtf\r\n");
//        bw.write("sjl\r\n");
//        bw.close();

        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("myCharStream\\myCharStream.iml"));
        //一次读取一个字符数据
//        int ch;
//        while((ch=br.read())!=-1){
//            System.out.print((char)ch);
//        }
        //一次读取一个字符数组数据
        char[] ch = new char[1024];
        int len;
        while ((len = br.read(ch)) != -1) {
            System.out.print(new String(ch, 0, len));
        }
        br.close();
    }
}

字符缓冲流特有功能

BufferedWriter：

void newLine()：写一行行分隔符，行分隔符字符串由系统属性定义

BufferedReader：

public 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

import java.io.*;

public class BufferedStreamDemo02 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
//        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("myCharStream\\bw.txt"));
//        for (int i = 0; i < 10; i++) {
//            bw.write("sjl" + i);
//            bw.newLine();  // = bw.write("\r\n")
//            bw.flush();
//        }
//        bw.close();

        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("myCharStream\\bw.txt"));
        String s;
        while((s=br.readLine())!=null){
            System.out.println(s);
        }
        br.close();
    }
}