Java中字符流與位元組流的區別詳細介紹-java教程-PHP中文網

這篇文章主要介紹了詳解Java中字符流與字節流的區別的相關資料,需要的朋友可以參考下

Java中字符流與字節流的區別

1. 什麼是流

Java中的流是位元組序列的抽象，我們可以想像有水管，只不過現在流動在水管中的不再是水，而是位元組序列。和水流一樣，Java中的流也具有一個“流動的方向”，通常可以從中讀入一個字節序列的對象被稱為輸入流；能夠向其寫入一個字節序列的物件被稱為輸出流。

2. 位元組流

Java中的位元組流處理的最基本單位為單一位元組，它通常用來處理二進位資料。 Java中最基本的兩個位元組流類別是InputStream和OutputStream，它們分別代表了群組基本的輸入位元組流和輸出位元組流。 InputStream類別與OutputStream類別都是抽象類別，我們在實際使用中通常使用Java類別庫中提供的它們的一系列子類別。下面我們以InputStream類別為例，來介紹下Java中的位元組流

InputStream類別中定義了一個基本的用於從位元組流中讀取位元組的方法read，這個方法的定義如下：

public abstract int read() throws IOException;

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這是一個抽象方法，也就是說任何派生自InputStream的輸入位元組流類別都需要實現這個方法，這方法的功能是從位元組流中讀取一個字節，若到了結尾則回傳-1，否則回傳讀入的位元組。關於這個方法我們需要注意的是，它會一直阻塞知道傳回一個讀取到的位元組或是-1。另外，位元組流在預設情況下是不支援快取的，這意味著每呼叫一次read方法都會請求作業系統來讀取一個位元組，這往往會伴隨著一次磁碟IO，因此效率會比較低。有的小夥伴可能認為InputStream類別中read的以位元組數組為參數的重載方法，能夠一次讀入多個位元組而不用頻繁的進行磁碟IO。那麼究竟是不是這樣呢？我們來看看這個方法的原始碼：

public int read(byte b[]) throws IOException {
  return read(b, 0, b.length);
}

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它呼叫了另一個版本的read重載方法，那我們就接著往下追：

   public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
    if (b == null) {
      throw new NullPointerException();
    } else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) {
      throw new IndexOutOfBoundsException();
    } else if (len == 0) {
      return 0;
    }

    int c = read();
    if (c == -1) {
      return -1;
    }
    b[off] = (byte)c;

    int i = 1;
    try {
      for (; i < len ; i++) {
        c = read();
        if (c == -1) {
          break;
        }
        b[off + i] = (byte)c;
      }
    } catch (IOException ee) {
    }
    return i;
  }

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從以上的程式碼我們可以看到，實際上read(byte[])方法內部也是透過循環呼叫read()方法來實現「一次」讀入一個位元組數組的，因此本質來說這個方法也未使用記憶體緩衝區。要使用記憶體緩衝區以提高讀取的效率，我們應該使用BufferedInputStream。

3. 字元流

Java中的字元流處理的最基本的單元是Unicode碼元（大小2位元組），它通常用來處理文本數據。所謂Unicode碼元，也就是一個Unicode代碼單元，範圍是0x0000~0xFFFF。在以上範圍內的每個數字都與一個字元相對應，Java中的String類型預設就把字元以Unicode規則編碼而後儲存在記憶體中。然而與儲存在記憶體中不同，儲存在磁碟上的資料通常有著各種各樣的編碼方式。使用不同的編碼方式，相同的字元會有不同的二進位表示。實際上字元流是這樣運作的：

輸出字元流：把要寫入檔案的字元序列（實際上是Unicode碼元序列）轉為指定編碼方式下的字節序列，然後再寫入到檔案中；
輸入字元流：把要讀取的位元組序列以指定編碼方式解碼為對應字元序列（實際上是Unicode碼元序列從）從而可以存在記憶體中。

我們透過一個demo來加深對這個過程的理解，範例程式碼如下：

import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;


public class FileWriterDemo {
  public static void main(String[] args) {
    FileWriter fileWriter = null;
    try {
      try {
        fileWriter = new FileWriter("demo.txt");
        fileWriter.write("demo");
      } finally {
        fileWriter.close();
      }
    } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

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以上程式碼中，我們使用FileWriter向demo.txt中寫入了「demo」這四個字符，我們用十六進位編輯器WinHex查看下demo.txt的內容：