Java开发笔记（八十五）通过字符流读写文件

迈不过友情╰ 2022-02-20 09:17 137阅读 0赞

前面介绍了文件的信息获取、管理操作，以及目录下的文件遍历，那么文件内部数据又是怎样读写的呢？这正是本文所要阐述的内容。File工具固然强大，但它并不能直接读写文件，而要借助于其它工具方能开展读写操作。对于写操作来说，需要通过文件写入器FileWriter搭配File工具才行。创建写入器对象的过程很简单，只要在调用FileWriter的构造方法时传递文件对象即可，接着就能调用写入器的下列方法向文件写入数据了。  
write：往文件写入字符串。注意该方法存在多个同名的重载方法。  
append：也是往文件写入字符串。按字面意思，append方法像是往文件末尾追加字符串，然而并非如此，append方法与write方法的写入位置是同样的。二者的区别在于，append方法会把空指针当作“null”写入文件，而write方法不支持写入空指针。  
close：关闭文件写入器。  
把文件的一系列写入操作串起来，形成以下流程的写文件代码，注意文件写入器的几个方法均需捕捉输入输出异常IOException：

private static String mFileName = "D:/test/aac.txt";
    // 存在隐患的写文件代码。发生异常时不会关闭文件
    private static void writeFileSimple() {
    	String str = "白日依山尽，黄河入海流。\n";
    	File file = new File(mFileName); // 创建一个指定路径的文件对象
    	try {
    		FileWriter writer = new FileWriter(file); // 创建一个文件写入器
    		writer.write(str); // 往文件写入字符串
    		writer.close(); // 关闭文件
    	} catch (IOException e) {
    		e.printStackTrace();
    	}
    }

上面的例子代码看似结构完整，实则存在不小的隐患。因为close方法只有在正常分支才会被调用，异常分支并没有调用该方法，如此一来，一旦异常发生，已经打开的文件将不会正常关闭，结果可能导致文件损坏。解决办法是在try/catch后面补充finally语句，在finally语句块中添加close方法的调用，于是改进后的写文件代码示例如下：

// 改进后的写文件代码。在finally代码块中关闭文件
    private static void writeFileWithFinally() {
    	String str = "白日依山尽，黄河入海流。\n";
    	File file = new File(mFileName); // 创建一个指定路径的文件对象
    	FileWriter writer = null;
    	try {
    		writer = new FileWriter(file); // 创建一个文件写入器
    		writer.write(str); // 往文件写入字符串
    	} catch (IOException e) {
    		e.printStackTrace();
    	} finally { // 无论是否遇到异常，都要释放文件资源
    		if (writer != null) {
    			try {
    				writer.close(); // 关闭文件
    			} catch (IOException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    }

改进后的代码确实消除了文件异常关闭的风险，可是整个代码一下子多出好些行，着实变得拖沓不小。为此从Java7开始，try语句支持“try-with-resources”的表达式，意思是携带某些资源去尝试干活，并在尝试结束后自动释放这些资源。具体做法是在try后边添加圆括号，并在圆括号内部填写资源对象的创建语句，只要这个资源类实现了AutoCloseable接口，程序便会在try/catch结束后自动调用该资源的close方法。这样就无需补充finally代码块，也无需显式调用close方法了，采取资源自动管理的优化代码如下所示：

// 采取自动释放资源的写文件代码
    private static void writeFileWithTry() {
    	String str = "白日依山尽，黄河入海流。\n";
    	File file = new File(mFileName); // 创建一个指定路径的文件对象
    	// Java7的新增功能，在try(...)里声明的资源，会在try/catch结束后自动释放。
    	// 相当于编译器自动补充了finally代码块中的资源释放操作。
    	// 资源类必须实现java.lang.AutoCloseable接口，这样close方法才会由系统调用。
    	// 一般说来，文件I/O、套接字、数据库连接等均已实现该接口。
    	try (FileWriter writer = new FileWriter(file)) {
    		writer.write(str); // 往文件写入字符串
    	} catch (IOException e) {
    		e.printStackTrace();
    	}
    }

由此可见，使用“try-with-resources”方式的代码顿时减少到了寥寥几行，可谓程序员的一大福音。

和写操作对应的是读操作，读文件用到了文件读取器FileReader，它依然与File工具搭档合作。创建读取器对象也要在调用FileReader的构造方法时传递文件对象，读取器提供的调用方法列举如下：  
skip：跳过若干字符。注意FileReader的skip方法跳过的是字符数，不是字节数。  
read：从文件读取数据到字节数组。注意该方法存在多个同名的重载方法。  
close：关闭文件读取器。  
通过文件读取器从文件中读取数据的常规代码示例如下：

// 存在隐患的读文件代码。发生异常时不会关闭文件
    private static void readFileSimple() {
    	File file = new File(mFileName); // 创建一个指定路径的文件对象
    	try {
    		FileReader reader = new FileReader(file); // 创建一个文件读取器
    		//reader.skip(2); // 字符流的skip方法跳过的是字符数，不是字节数
    		char[] temp = new char[(int) file.length()];
    		reader.read(temp); // 从文件读取数据到字节数组
    		String content = new String(temp); // 把字符数组转为字符串
    		System.out.println("content="+content);
    		reader.close(); // 关闭文件
    	} catch (IOException e) {
    		e.printStackTrace();
    	}
    }

以上的读文件代码仍然没有考虑到异常发生时候的资源释放问题，因而需要增加finally语句加以改进，在finally代码块中调用close方法关闭文件，改进后的代码如下所示：

// 改进后的读文件代码
    private static void readFileWithFinally() {
    	File file = new File(mFileName); // 创建一个指定路径的文件对象
    	FileReader reader = null;
    	try {
    		reader = new FileReader(file); // 创建一个文件读取器
    		char[] temp = new char[(int) file.length()];
    		reader.read(temp); // 从文件读取数据到字节数组
    		String content = new String(temp); // 把字符数组转为字符串
    		System.out.println("content="+content);
    	} catch (IOException e) {
    		e.printStackTrace();
    	} finally { // 无论是否遇到异常，都要释放文件资源
    		if (reader != null) {
    			try {
    				reader.close(); // 关闭文件
    			} catch (IOException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    	}
    }

同FileWriter一样，FileReader也实现了AutoCloseable接口，意味着它同样适用于try-with-resources的规则。那么将文件读取器的创建语句放到try之后的圆括号中，之前的finally语句块可以整个删除，因为程序会在try/catch结束后自动释放读取器资源。此时采取自动释放资源的读文件代码变成了下面这样：

// 采取自动释放资源的读文件代码
    private static void readFileWithTry() {
    	File file = new File(mFileName); // 创建一个指定路径的文件对象
    	// Java7的新增功能，在try(...)里声明的资源，会在try/catch结束后自动释放。
    	// 相当于编译器自动补充了finally代码块中的资源释放操作。
    	// 资源类必须实现java.lang.AutoCloseable接口，这样close方法才会由系统调用。
    	// 一般说来，文件I/O、套接字、数据库连接等均已实现该接口。
    	try (FileReader reader = new FileReader(file)) {
    		char[] temp = new char[(int) file.length()];
    		reader.read(temp); // 从文件读取数据到字节数组
    		String content = new String(temp); // 把字符数组转为字符串
    		System.out.println("content="+content);
    	} catch (IOException e) {
    		e.printStackTrace();
    	}
    }

别看上面的代码还有好几行，要是全部去掉注释真没多少行。省时省力的便捷写法理应大力推广，若无特殊情况，往后的相关代码将一律采用以上try-with-resources的写法。

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