一步步帶你剖析Java中的Reader類

来源:https://www.cnblogs.com/huaweiyun/archive/2023/10/27/17792217.html
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本文分享自華為雲社區《深入理解Java中的Reader類：一步步剖析》，作者：bug菌。 前言 在Java開發過程中，我們經常需要讀取文件中的數據，而數據的讀取需要一個合適的類進行處理。Java的IO包提供了許多類用於數據的讀取和寫入，其中Reader便是其中之一。本文將對Java中的Reader進 ...


本文分享自華為雲社區《深入理解Java中的Reader類：一步步剖析》，作者：bug菌。

前言

在Java開發過程中，我們經常需要讀取文件中的數據，而數據的讀取需要一個合適的類進行處理。Java的IO包提供了許多類用於數據的讀取和寫入，其中Reader便是其中之一。本文將對Java中的Reader進行詳細介紹，並分析其優缺點及應用場景。

摘要

本文將從以下幾個方面對Java中的Reader類進行詳細介紹：

  1. Reader類的概述
  2. Reader類代碼的解析
  3. Reader類的應用場景案例
  4. Reader類的優缺點分析
  5. Reader類的方法介紹及源代碼分析
  6. Reader類的測試用例
  7. 全文小結和總結
  8. 附源碼
  9. 建議

本文通過對Java中的Reader進行詳細講解，旨在幫助開發者更好地掌握Reader的使用方法。

Reader類

概述

Reader類是Java中用於讀取字元流的抽象類。它是所有字元輸入流的超類，提供了字元輸入流讀取時的基本功能。Reader類主要由三個類實現，分別是InputStreamReader、FileReader和CharArrayReader。

源代碼解析

Reader類是一個抽象類，它的源代碼定義如下：

public abstract class Reader implements Readable, Closeable {
    ...
}

其中，Reader實現了兩個介面：Readable和Closeable。Readable介面中只定義了一個方法：

public interface Readable {
    int read(CharBuffer cb) throws IOException;
}

而Closeable介面中也只定義了一個方法：

public interface Closeable extends AutoCloseable {
    void close() throws IOException;
}

這兩個介面的作用分別是提供讀取字元和關閉資源的方法。

應用場景案例

Reader類通常用於讀取文本文件中的數據。比如我們經常使用的BufferedReader就是Reader類的一個子類，用於逐行讀取文本文件中的數據。除此之外，Reader還可用於讀取網路數據、讀取控制台輸入等場景。

下麵是幾個 使用Reader 類的應用場景案例，同學們僅供參考：

1. 讀取文本文件

使用 FileReader 類來讀取文本文件很常見。例如可以使用 FileReader 和 BufferedReader 組合來讀取一個文本文件並逐行輸出：

    //1. 讀取文本文件
    public static void testReadFile(){
        FileReader fileReader;
        BufferedReader bufferedReader;
        try {
            fileReader = new FileReader("./template/fileTest.txt");
            bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
            String line;
            while ((line = bufferedReader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
            fileReader.close();
            bufferedReader.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

通過上述案例，我們本地演示，結果可見如下：

2. 讀取網路資源

可以使用 InputStreamReader 和 URL 類來讀取網路資源，例如：

    //2. 讀取網路資源
    public static void testReadURL() throws IOException {
        URL url = new URL("https://www.baidu.com/");
        URLConnection conn = url.openConnection();
        InputStream is = conn.getInputStream();
        InputStreamReader isr = new InputStreamReader(is);
        BufferedReader br = new BufferedReader(isr);

        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            System.out.println(line);
        }

        br.close();
        isr.close();
        is.close();
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        testReadURL();
    }

通過上述案例，我們本地演示，結果可見如下：

3. 讀取字元串

可以使用 StringReader 類來將一個字元串轉換為字元流，例如：

    //3. 讀取字元串
    public static void testReadStr() throws IOException {
        String str = "Hello, World!!!";
        StringReader stringReader = new StringReader(str);
        int data;
        while ((data = stringReader.read()) != -1) {
            System.out.print((char) data);
        }
        stringReader.close();
    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        testReadStr();
    }

通過上述案例，我們本地演示，結果可見如下：

通過介紹及演示以上三個比較常見的 Java 中運用 Reader 類的應用場景案例，通過使用 Reader 類的子類，可以方便地讀取各種類型的字元流數據。如果你還有更多貼切生活或工作中的案例，歡迎評論區交流呀，獨樂樂不如眾樂樂。

利弊分析

優點

  1. Reader類支持字元流的讀取，可以準確地讀取文本文件中的數據。
  2. Reader類能夠自動處理字元編碼問題，在讀取文件時能夠自動轉換編碼方式。
  3. 可以通過Reader類的各個子類實現不同的功能，使用靈活。

缺點

  1. Reader類讀取數據的速度較慢，不適合讀取二進位數據。
  2. Reader類不能隨機訪問文件中的數據，只能逐行讀取，讀取大文件時效率較低。
  3. Reader類的使用較為繁瑣，需要通過緩衝區等方式來提高讀取速度和效率。

類代碼方法介紹

構造方法

protected Reader()

Reader類的預設構造方法。

方法

public int read() throws IOException

用處：讀取單個字元，並返回該字元的ASCII碼，如果到達流的末尾，返回-1。

public int read(char[] cbuf) throws IOException

用處：讀取字元數組，返回讀取的字元個數。

public int read(char[] cbuf, int offset, int length) throws IOException

用處：讀取指定長度的字元數組，返回讀取的字元個數。

public long skip(long n) throws IOException

用處：跳過n個字元（包括空格），返回實際跳過的字元數。

public boolean ready() throws IOException

用處：判斷是否可以從流中讀取字元，如果可以讀取返回true。

public boolean markSupported()

用處：判斷此流是否支持mark()操作。如果支持，則返回true，否則返回false。

public void mark(int readAheadLimit) throws IOException

用處：設置mark位置，並將輸入流中的指針指向mark位置。如果該流不支持mark()操作，則拋出IOException異常。

public void reset() throws IOException

用處：將輸入流中的指針重新指向mark位置。如果該流不支持reset()操作，則拋出IOException異常。

abstract public void close() throws IOException

用處：關閉該流並釋放與之關聯的所有資源。

測試用例

以下是一個使用Reader類讀取文件的測試用例：

測試代碼演示

package com.example.javase.io.reader;

import java.io.File;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.io.Reader;

/**
 * @author bug菌
 * @version 1.0
 * @date 2023/10/19 10:34
 */
public class ReaderTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File file = new File("./template/fileTest.txt");
        Reader reader = new FileReader(file);

        char[] buffer = new char[1024];
        int len;
        while ((len = reader.read(buffer)) != -1) {
            System.out.println(new String(buffer, 0, len));
        }
        reader.close();
    }
}

測試結果展示

根據如上測試用例，我們來執行下main主函數進行測試讀取文件的字元數據，結果展示如下截圖：

通過控制台輸出的內容與原文本內容進行對比，可得該測試用例運用Reader類正常讀取文件內容，

代碼解析

如上測試代碼使用了Reader 類從文件中讀取字元數據。如下來對該代碼進行步驟解析，以幫助同學們加速理解。

首先，我們先創建一個 File 對象，指定要讀取的文件路徑，然後使用 FileReader 類將該文件讀取到記憶體中，並返回 Reader 對象。然後使用 char[] 數組作為緩衝區，將數據從 Reader 中讀取到緩衝區，並使用 String 類將緩衝區數據轉化為字元串輸出到控制台，直到所有數據都被讀取完畢。最後，關閉 Reader 對象釋放相關資源。整個讀取過程非常簡單，你們學會了嗎？

全文小結

本文對Java中的Reader類進行了詳細介紹，包括其簡介、源代碼解析、應用場景案例、優缺點分析、方法介紹及測試用例。通過本文的學習，我們可以更好地掌握Reader的使用方法，併在開發中合理使用Reader類。

總結

Reader類是Java中一個用於讀取字元流的抽象類，它具有讀取文本數據、自動處理字元編碼等優點，並可通過其子類實現不同的功能。但是，Reader類讀取數據的速度較慢，不適合讀取二進位數據，而且不能隨機訪問文件中的數據。在使用Reader類時，要註意使用緩衝區等方式來提高讀取速度和效率。最後，要註意關閉資源，避免資源泄漏問題的發生。

附錄源碼

如上涉及所有源碼均已上傳同步在「Gitee」，提供給同學們一對一參考學習，輔助你更迅速的掌握。

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