java io系列21之 InputStreamReader和OutputStreamWriter

 

InputStreamReader和OutputStreamWriter 是字節流通向字符流的橋梁：它使用指定的 charset 讀寫字節並將其解碼為字符。
InputStreamReader 的作用是將“字節輸入流”轉換成“字符輸入流”。它繼承於Reader。
OutputStreamWriter 的作用是將“字節輸出流”轉換成“字符輸出流”。它繼承於Writer。

轉載請注明出處：http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/io_21.html

更多內容請參考：java io系列01之 "目錄"

InputStreamReader和OutputStreamWriter源碼分析

1. InputStreamReader 源碼(基於jdk1.7.40)

package java.io;

import java.nio.charset.Charset;
import java.nio.charset.CharsetDecoder;
import sun.nio.cs.StreamDecoder;


// 將“字節輸入流”轉換成“字符輸入流”
public class InputStreamReader extends Reader {

    private final StreamDecoder sd;

    // 根據in創建InputStreamReader，使用默認的編碼
    public InputStreamReader(InputStream in) {
        super(in);
        try {
            sd = StreamDecoder.forInputStreamReader(in, this, (String)null); // ## check lock object
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            // The default encoding should always be available
            throw new Error(e);
        }
    }

    // 根據in創建InputStreamReader，使用編碼charsetName(編碼名)
    public InputStreamReader(InputStream in, String charsetName)
        throws UnsupportedEncodingException
    {
        super(in);
        if (charsetName == null)
            throw new NullPointerException("charsetName");
        sd = StreamDecoder.forInputStreamReader(in, this, charsetName);
    }

    // 根據in創建InputStreamReader，使用編碼cs
    public InputStreamReader(InputStream in, Charset cs) {
        super(in);
        if (cs == null)
            throw new NullPointerException("charset");
        sd = StreamDecoder.forInputStreamReader(in, this, cs);
    }

    // 根據in創建InputStreamReader，使用解碼器dec
    public InputStreamReader(InputStream in, CharsetDecoder dec) {
        super(in);
        if (dec == null)
            throw new NullPointerException("charset decoder");
        sd = StreamDecoder.forInputStreamReader(in, this, dec);
    }

    // 獲取解碼器
    public String getEncoding() {
        return sd.getEncoding();
    }

    // 讀取並返回一個字符
    public int read() throws IOException {
        return sd.read();
    }

    // 將InputStreamReader中的數據寫入cbuf中，從cbuf的offset位置開始寫入，寫入長度是length
    public int read(char cbuf[], int offset, int length) throws IOException {
        return sd.read(cbuf, offset, length);
    }

    // 能否從InputStreamReader中讀取數據
    public boolean ready() throws IOException {
        return sd.ready();
    }

    // 關閉InputStreamReader
    public void close() throws IOException {
        sd.close();
    }
}

2. OutputStreamWriter 源碼(基於jdk1.7.40)

package java.io;

import java.nio.charset.Charset;
import java.nio.charset.CharsetEncoder;
import sun.nio.cs.StreamEncoder;

// 將“字節輸出流”轉換成“字符輸出流”
public class OutputStreamWriter extends Writer {

    private final StreamEncoder se;

    // 根據out創建OutputStreamWriter，使用編碼charsetName(編碼名)
    public OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName)
        throws UnsupportedEncodingException
    {
        super(out);
        if (charsetName == null)
            throw new NullPointerException("charsetName");
        se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this, charsetName);
    }

    // 根據out創建OutputStreamWriter，使用默認的編碼
    public OutputStreamWriter(OutputStream out) {
        super(out);
        try {
            se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this, (String)null);
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            throw new Error(e);
        }
    }

    // 根據out創建OutputStreamWriter，使用編碼cs
    public OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs) {
        super(out);
        if (cs == null)
            throw new NullPointerException("charset");
        se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this, cs);
    }

    // 根據out創建OutputStreamWriter，使用編碼器enc
    public OutputStreamWriter(OutputStream out, CharsetEncoder enc) {
        super(out);
        if (enc == null)
            throw new NullPointerException("charset encoder");
        se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this, enc);
    }java io系列01之 "目錄"

    // 獲取編碼器enc
    public String getEncoding() {
        return se.getEncoding();
    }

    // 刷新緩沖區
    void flushBuffer() throws IOException {
        se.flushBuffer();
    }

    // 將單個字符寫入到OutputStreamWriter中
    public void write(int c) throws IOException {
        se.write(c);
    }

    // 將字符數組cbuf從off開始的數據寫入到OutputStreamWriter中，寫入長度是len
    public void write(char cbuf[], int off, int len) throws IOException {
        se.write(cbuf, off, len);
    }

    // 將字符串str從off開始的數據寫入到OutputStreamWriter中，寫入長度是len
    public void write(String str, int off, int len) throws IOException {
        se.write(str, off, len);
    }java io系列01之 "目錄"

    // 刷新“輸出流”
    // 它與flushBuffer()的區別是：flushBuffer()只會刷新緩沖，而flush()是刷新流，flush()包括了flushBuffer。
    public void flush() throws IOException {
        se.flush();
    }

    // 關閉“輸出流”
    public void close() throws IOException {
        se.close();
    }
}

說明：

OutputStreamWriter 作用和原理都比較簡單。
作用就是將“字節輸出流”轉換成“字符輸出流”。它的原理是，我們創建“字符輸出流”對象時，會指定“字節輸出流”以及“字符編碼”。

 

示例程序

InputStreamReader和OutputStreamWriter的使用示例，參考源碼(StreamConverter.java)：

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.OutputStreamWriter;;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.IOException;

/**
 * InputStreamReader 和 OutputStreamWriter 測試程序
 *
 * @author skywang
 */
public class StreamConverter {

    private static final String FileName = "file.txt";
    private static final String CharsetName = "utf-8";
    //private static final String CharsetName = "gb2312";

    public static void main(String[] args) {
        testWrite();
        testRead();
    }

    /**
     * OutputStreamWriter 演示函數
     *
     */
    private static void testWrite() {
        try {
            // 創建文件“file.txt”對應File對象
            File file = new File(FileName);
            // 創建FileOutputStream對應OutputStreamWriter：將字節流轉換為字符流，即寫入out1的數據會自動由字節轉換為字符。
            OutputStreamWriter out1 = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file), CharsetName);
            // 寫入10個漢字
            out1.write("字節流轉為字符流示例");
            // 向“文件中”寫入"0123456789"+換行符
            out1.write("0123456789\n");

            out1.close();

        } catch(IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * InputStreamReader 演示程序
     */
    private static void testRead() {
        try {
            // 方法1：新建FileInputStream對象
            // 新建文件“file.txt”對應File對象
            File file = new File(FileName);
            InputStreamReader in1 = new InputStreamReader(new FileInputStream(file), CharsetName);

            // 測試read()，從中讀取一個字符
            char c1 = (char)in1.read();
            System.out.println("c1="+c1);

            // 測試skip(long byteCount)，跳過4個字符
            in1.skip(6);

            // 測試read(char[] cbuf, int off, int len)
            char[] buf = new char[10];
            in1.read(buf, 0, buf.length);
            System.out.println("buf="+(new String(buf)));

            in1.close();
        } catch(IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

運行結果：
c1=字
buf=流示例0123456
結果說明：
(01) testWrite() 的作用是將“內容寫入到輸出流”。寫入的時候，會將寫入的內容轉換utf-8編碼並寫入。
(02) testRead() 的作用是將“內容讀取到輸入流”。讀取的時候，會將內容轉換成utf-8的內容轉換成字節並讀出來。
生成的文件utf-8的file.txt的16進制效果圖如下：

將StreamConverter.java中的CharsetName修改為"gb2312"。運行程序，生產的file.txt的16進制效果圖如下：