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Java 文字檔案操作完全指南：Reader/Writer 體系深度解析

編輯：Java 相關知識

早期 Java 僅支援位元組流處理二進位檔案，為了處理字元資料，JDK 1.1 引入了以 Reader 和 Writer 為根的字元流體系。本文系統梳理字元流核心類別、編碼轉換機制、緩衝優化策略，並提供完整實戰範例，助你掌握文字檔案讀寫的最佳實踐。

字元流架構核心

Reader 與 Writer 均為抽象類別，定義了字元流操作的標準契約：

Writer 核心抽象方法：write(char[] cbuf, int off, int len)、flush()、close()
Reader 核心抽象方法：read(char[] cbuf, int off, int len)、close()

所有具體實作類別（FileReader、BufferedReader 等）必須實作這些方法。

關鍵橋樑：InputStreamReader 與 OutputStreamWriter

這兩個類別是「位元組流」與「字元流」的轉換樞紐：

InputStreamReader：將位元組輸入流轉換為字元輸入流，構造子可指定字元編碼（預設使用作業系統預設編碼，如中文 Windows 的 GBK/Big5）
OutputStreamWriter：將字元輸出流轉換為位元組輸出流，同樣支援編碼指定

關鍵洞見：FileReader 實際上繼承自 InputStreamReader，其內部預設使用系統預設編碼，跨平台時易產生亂碼，生產環境強烈建議顯式指定編碼。

讀取文字檔案的三種主流方式

1. 基礎單字元讀取（效率最低）

FileReader fr = new FileReader("ming.txt");
int ch;
while ((ch = fr.read()) != -1) {
    System.out.print((char) ch);
}

2. 指定編碼的單字元讀取

InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("ming.txt"), "UTF-8");
int ch;
while ((ch = isr.read()) != -1) {
    System.out.print((char) ch);
}

3. 緩衝逐行讀取（生產環境首選）

BufferedReader br = new BufferedReader(
    new InputStreamReader(new FileInputStream("ming.txt"), "UTF-8"));
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
    System.out.println(line);
}

效能優勢：BufferedReader 內部維護字元緩衝區（預設 8192 字元），大幅減少底層 I/O 系統呼叫次數，readLine() 更適合處理行導向文字資料。

寫入文字檔案的三種對應方式

1. 基礎 FileWriter

FileWriter fw = new FileWriter("hello.txt");
String s = "hello world";
fw.write(s, 0, s.length());
fw.flush(); // 強制刷新緩衝區

2. 指定編碼 OutputStreamWriter

OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(
    new FileOutputStream("hello2.txt"), "UTF-8");
osw.write(s, 0, s.length());
osw.flush();

3. 功能增強 PrintWriter

// 第二個參數 true 表示啟用自動刷新（println/printf/format 後自動 flush）
PrintWriter pw = new PrintWriter(
    new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("hello3.txt"), "UTF-8"), true);
pw.println(s); // 自動換行並刷新

完整整合範例：多種讀寫方式對比演示

import java.io.*;

public class TextFileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        String testFile = "ming.txt";
        String content = "hello world i like java language";
        
        // 先建立測試檔案
        try (PrintWriter pw = new PrintWriter(testFile, "UTF-8")) {
            pw.println(content);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 方式1：FileReader 單字元讀取
        System.out.println("=== FileReader 讀取 ===");
        try (FileReader fr = new FileReader(testFile)) {
            int ch;
            while ((ch = fr.read()) != -1) System.out.print((char) ch);
        } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }

        // 方式2：InputStreamReader 指定編碼
        System.out.println("\n=== InputStreamReader 讀取 ===");
        try (InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(testFile), "UTF-8")) {
            int ch;
            while ((ch = isr.read()) != -1) System.out.print((char) ch);
        } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }

        // 方式3：BufferedReader 逐行讀取（推薦）
        System.out.println("\n=== BufferedReader 逐行讀取 ===");
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(
                new InputStreamReader(new FileInputStream(testFile), "UTF-8"))) {
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) System.out.println(line);
        } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }

        // 寫入示範
        System.out.println("\n=== 寫入操作示範 ===");
        try (FileWriter fw = new FileWriter("out1.txt");
             OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out2.txt"), "UTF-8");
             PrintWriter pw = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("out3.txt"), "UTF-8"), true)) {
            
            fw.write(content); fw.flush();
            osw.write(content); osw.flush();
            pw.println(content); // 自動 flush
            
        } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }
    }
}