Java IO 進階：字符流 Reader 與 Writer 完整指南

為什麼需要字符流？

字節流處理的是原始二進制數據，而文本文件涉及字符編碼（UTF-8、GBK 等）。字符流 Reader/Writer 內建編碼/解碼器，可直接按字符（char）讀寫，自動處理「字節 ⇄ 字符」轉換，是處理文本文件的首選。

核心關係：InputStreamReader（字節→字符）與 OutputStreamWriter（字符→字節）是字節流與字符流的橋樑。

Writer — 字符輸出流

核心方法

FileWriter 構造方法

// 覆蓋模式
new FileWriter(File file)
new FileWriter(String fileName)

// 追加模式
new FileWriter(File file, boolean append)
new FileWriter(String fileName, boolean append)

// 指定編碼（Java 11+）
new FileWriter(String fileName, StandardCharsets.UTF_8)
new FileWriter(String fileName, StandardCharsets.UTF_8, true)

實戰示例

public class WriterDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File file = new File("notes.txt");

        // 1. 寫入字符串與字符數組
        try (Writer fw = new FileWriter(file, StandardCharsets.UTF_8)) {
            fw.write("第一行：Hello Writer\n");
            fw.write("第二行：".toCharArray());
            fw.write("部分字符串", 0, 3); // 寫 "部"
            fw.write('\n');
            fw.flush(); // 手動刷新（可選）
        }

        // 2. 追加模式
        try (Writer fw = new FileWriter(file, StandardCharsets.UTF_8, true)) {
            fw.write("追加行：Append mode\n");
        }
    }
}

Reader — 字符輸入流

核心方法

FileReader 構造方法（Java 11+ 支持指定編碼）

new FileReader(File file)
new FileReader(String fileName)
// Java 11+
new FileReader(String fileName, StandardCharsets.UTF_8)

高效讀取模板

public class ReaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File file = new File("notes.txt");

        // 方式一：逐字符讀取（僅適合極小文件/教學）
        try (Reader fr = new FileReader(file, StandardCharsets.UTF_8)) {
            int ch;
            while ((ch = fr.read()) != -1) {
                System.out.print((char) ch);
            }
        }

        // 方式二：分塊讀取字符數組（推薦通用）
        try (Reader fr = new FileReader(file, StandardCharsets.UTF_8)) {
            char[] buffer = new char[1024];
            int len;
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            while ((len = fr.read(buffer)) != -1) {
                sb.append(buffer, 0, len);
            }
            System.out.println(sb);
        }

        // 方式三：Java 11+ readNChars 簡化讀取
        try (Reader fr = new FileReader(file, StandardCharsets.UTF_8)) {
            char[] all = new char[(int) file.length()]; // 僅小文件
            fr.readNChars(all, 0, all.length);
            System.out.println(new String(all));
        }
    }
}

字節流與字符流轉換：InputStreamReader / OutputStreamWriter

當需要自定義編碼或處理網絡流、壓縮流等非文件源時，使用轉換流：

// 讀取 GBK 編碼文件
try (Reader reader = new InputStreamReader(
        new FileInputStream("gbk.txt"), StandardCharsets.ISO_8859_1)) { // 或 "GBK"
    // ...
}

// 寫入指定編碼
try (Writer writer = new OutputStreamWriter(
        new FileOutputStream("out.txt"), StandardCharsets.UTF_8)) {
    writer.write("指定 UTF-8 編碼");
}

最佳實踐總結

1. 文本文件首選字符流：自動處理編碼，API 更直觀（直接操作 String/char[]）。
2. 顯式指定編碼：Java 11+ 構造方法支持 Charset 參數；舊版本用 InputStreamReader/OutputStreamWriter 包裝。
3. 分塊讀寫：字符數組緩衝區 1024~4096，避免逐字符 read()/write(int) 性能極差。
4. try-with-resources 必用：保證 close() 執行，釋放文件鎖。
5. 大文本文件考慮 BufferedReader/BufferedWriter：按行讀取（readLine()）或大幅減少系統調用，下篇將詳細講解緩衝流。

1. 上一篇文章： Java IO 基石：字節流 InputStream 與 OutputStream 深度解析
2. 下一篇文章： Java IO 核心：字節流與字符流的區別、選型與最佳實踐

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