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Java IO 進階：BufferedReader/BufferedWriter 緩衝字符流詳解與實戰

編輯：Java 相關知識

前言

緩衝流是 Java IO 體系中提升讀寫效率的關鍵裝飾者。本文聚焦字符緩衝流 BufferedReader 與 BufferedWriter，涵蓋類繼承體系、核心構造方法、關鍵 API、實戰複製文本文件、裝飾模式設計思想，助你掌握高效文本處理技巧。

一、類繼承體系

Reader (抽象基類)
├── BufferedReader
├── InputStreamReader (位元組轉字符橋梁)
│   └── FileReader (便捷類，預設編碼)
├── StringReader
...

Writer (抽象基類)
├── BufferedWriter
├── OutputStreamWriter (字符轉位元組橋梁)
│   └── FileWriter (便捷類，預設編碼)
├── StringWriter
...

二、BufferedReader 核心 API

構造方法

BufferedReader(Reader in)：預設緩衝區 8192 字符（8KB）。
BufferedReader(Reader in, int sz)：自訂緩衝區大小。

關鍵方法

方法	說明
`int read()`	讀取單字符，返回 int（字符值），末尾返回 -1
`int read(char[] cbuf, int off, int len)`	批量讀入字符陣列，返回實際讀取字符數
`String readLine()`	核心優勢：按行讀取（遇 `\n`、`\r` 或 `\r\n` 終止），不包含換行符，末尾返回 null
`boolean ready()`	判斷流是否就緒可讀
`void close()`	關閉流並釋放資源（會關閉底層 Reader）
`void mark(int readAheadLimit)` / `reset()`	標記/重置位置（支援回溯）

三、BufferedWriter 核心 API

構造方法

BufferedWriter(Writer out)：預設緩衝區 8192 字符。
BufferedWriter(Writer out, int sz)：自訂緩衝區大小。

關鍵方法

方法	說明
`void write(int c)`	寫入單字符
`void write(char[] cbuf, int off, int len)`	寫入字符陣列片段
`void write(String s, int off, int len)`	寫入字符串片段
`void newLine()`	跨平台換行：依系統屬性 `line.separator` 寫入 `\n` (Linux/Mac) 或 `\r\n` (Windows)
`void flush()`	強制刷新緩衝區至底層流
`void close()`	刷新並關閉流（關閉底層 Writer）

四、實戰：高效複製文本文件

import java.io.*;

public class BufferedCopyDemo {
    public static void main(String[] args) {
        File src = new File("F:/source.txt");
        File dest = new File("F:/target.txt");
        copyFile(src, dest);
    }

    private static void copyFile(File src, File dest) {
        try (Reader reader = new FileReader(src);
             BufferedReader br = new BufferedReader(reader);
             Writer writer = new FileWriter(dest);
             BufferedWriter bw = new BufferedWriter(writer)) {

            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                bw.write(line);
                bw.newLine();        // 跨平台換行，必須配合 readLine() 使用
            }
            bw.flush();              // 確保最後緩衝數據落盤
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

關鍵點解析

try-with-resources：JDK 7+ 自動關閉資源，異常安全，碼更簡潔。
readLine() + newLine()：readLine() 丟棄換行符，寫入時必須手動 newLine() 補回，否則輸出會合併成單行。
flush()：緩衝區累積達閾值會自動刷新，但最後一批數據需顯式 flush() 或 close() 觸發。

編碼一致性：FileReader/FileWriter 使用平台預設編碼，跨平台可能亂碼。生產建議顯式指定編碼：

new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(src), "UTF-8"));
new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(dest), "UTF-8"));

五、輔助類：LineNumberReader

繼承 BufferedReader，自動追蹤行號：

setLineNumber(int) / getLineNumber()：設定/獲取當前行號（預設從 0 開始）。
適用於需顯示行號的文本處理場景（如編輯器、日誌分析）。

六、裝飾模式設計思想

BufferedReader/Writer 是典型的裝飾者模式應用：

Component：Reader/Writer 抽象介面。
ConcreteComponent：FileReader/FileWriter 基礎實現。
Decorator：BufferedReader/Writer 持有 Component 引用，構造器注入。
增強功能：在委派基礎讀寫前後，增加緩衝、逐行讀取、跨平台換行等高級特性。

優勢：比繼承靈活，避免類爆炸；可動態組合（如 new BufferedReader(new InputStreamReader(...))），單一職責，開閉原則。

七、完整示例：鍵盤輸入轉大寫寫入文件

public class KeyboardToFile {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        try (BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
             BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {

            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                if ("exit".equalsIgnoreCase(line)) break;
                bw.write(line.toUpperCase());
                bw.newLine();
            }
        }
    }
}

總結

BufferedReader.readLine() 是按行處理文本的利器，配合 BufferedWriter.newLine() 實現跨平台換行。
緩衝流必須裝飾在基礎流之上，構造器傳入被裝飾流對象。
善用 try-with-resources 確保資源釋放，顯式指定編碼（UTF-8）避免亂碼。
理解裝飾模式，靈活組合 InputStreamReader/OutputStreamWriter 處理編碼轉換，BufferedReader/Writer 提升效率，構建健壯 IO 處理鏈路。