在日常的 Java 开发工作中，我们经常需要与文件系统进行交互。无论是保存应用程序的配置文件、导出用户数据，还是处理服务器端的日志，文件读写都是一项不可或缺的技能。你可能已经听说过处理字节流的 FileInputStream 和 FileOutputStream，但在处理纯文本数据时，直接操作字节往往会因为字符编码问题而让人头疼。
今天，我们将深入探讨 Java 中专门用于处理字符流的两个核心类：FileWriter 和 FileReader。我们将通过实际案例，学习如何优雅地进行文件读写，避开常见的陷阱，并编写出更加健壮的代码。
为什么选择 FileWriter 和 FileReader？
在 Java 的 I/O 体系中，输入输出（I/O）流主要分为两大类：字节流和字符流。字节流（如 FileInputStream）以 8 位字节为单位进行读写，主要用于处理二进制数据（如图片、音频）。而字符流（如 FileReader）则以 16 位字符为单位，专门用于处理文本数据。
当我们需要读取或写入任何文本信息时，强烈建议不要使用 FileInputStream 和 FileOutputStream 类。为什么？因为字符流会自动处理底层的字节到字符的转换，以及字符编码的问题。使用 FileWriter 和 FileReader，我们可以更直观地处理字符串和字符，而无需担心字节与字符之间的映射关系，这会让我们的代码更加简洁且易于维护。
深入理解 FileWriter 类
FileWriter 类是 Java 中用于向文件写入字符的便捷类。它继承自 OutputStreamWriter 类，这意味着它是连接字符流和字节流的桥梁。
#### 核心概念与特性
在使用 FileWriter 之前，有几个关键点我们需要了解：
- 编码与缓冲区：FileWriter 的构造方法假定默认的字符编码和默认的字节缓冲区大小是可以接受的。这意味着在大多数标准应用场景下，你可以直接使用它而无需进行繁琐的配置。但是，如果你需要自己指定特定的字符编码（例如 UTF-8）或者自定义缓冲区大小，你需要直接在 FileOutputStream 实例上构建一个 OutputStreamWriter，而不是直接使用 FileWriter。
- 数据类型：FileWriter 旨在写入字符流。如果你需要写入原始字节流（例如处理非文本文件），请考虑使用 FileOutputStream。
- 自动创建文件：这是 FileWriter 的一个非常方便的特性。如果输出文件尚不存在，FileWriter 会自动创建它。如果文件已经存在，默认情况下它会覆盖原有内容（除非你在构造方法中启用了追加模式）。
#### 构造方法详解
FileWriter 提供了多种构造方法，以适应不同的使用场景：
- FileWriter(File file)：最基础的用法，给定一个 File 对象，构造一个 FileWriter 对象。
- FileWriter(File file, boolean append)：这可能是我们最常用的形式。除了传入 File 对象，我们还可以通过
append参数指定是否在文件末尾追加数据，而不是覆盖原有内容。 - FileWriter(FileDescriptor fd)：构造一个与文件描述符相关联的 FileWriter 对象，用于更底层的系统级操作。
- FileWriter(String fileName)：直接给定文件名（包含路径），构造一个 FileWriter 对象。
- FileWriter(String fileName, Boolean append)：给定文件名和一个指示是否追加数据的布尔值，构造一个 FileWriter 对象。
#### 核心方法剖析
让我们来看看 FileWriter 提供的主要方法：
- public void write(int c) throws IOException：写入单个字符。这里的
c是一个 int 值，代表要写入的字符（通常是一个 char 的整数值）。 - public void write(char[] stir) throws IOException：写入一个字符数组。这是写入大量文本的基础。
- public void write(String str)throws IOException：直接写入一个字符串。这种方法非常方便，因为我们在内存中通常直接操作字符串。
- public void write(String str, int off, int len)throws IOException：写入字符串的一部分。这里的 INLINECODE62f39f39 是开始写入字符的偏移量（起始位置），INLINECODEe962699f 是要写入的字符数。这个方法在处理大字符串片段时非常有用。
- public void flush() throws IOException：刷新流。这会强制将缓冲区中的数据写入到文件中，而不必等待缓冲区满或流关闭。
- public void close() throws IOException：首先刷新流，然后关闭写入器。注意： 操作完文件后，务必记得关闭流以释放系统资源。
#### FileWriter 实战示例
让我们通过一个完整的 Java 程序来演示如何使用 FileWriter 创建文本文件并写入数据。
// 导入必要的 I/O 包
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
class CreateFileDemo {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1. 定义我们要写入的内容
// 在实际项目中，这可能是动态生成的日志或用户输入的数据
String content = "File Handling in Java using FileWriter and FileReader";
// 2. 使用 try-with-resources 自动管理资源
// 这样我们就不需要手动调用 fw.close()，避免资源泄漏
try (FileWriter fw = new FileWriter("output.txt")) {
// 3. 逐个字符写入
// 这种方式效率较低，但在理解字符流原理时很有帮助
for (int i = 0; i < content.length(); i++) {
fw.write(content.charAt(i));
}
System.out.println("写入操作成功完成！");
// 流会在这里自动关闭并刷新
} catch (IOException e) {
System.err.println("写入文件时发生错误: " + e.getMessage());
}
}
}
代码解析：
在这个例子中，我们创建了一个名为 output.txt 的文件。我们使用了 Java 7 引入的 try-with-resources 特性，这是处理 I/O 资源的最佳实践，它可以确保即使发生异常，文件流也能被正确关闭。
#### 性能优化：结合 BufferedWriter
你可能会注意到，上面逐个字符写入的示例如果处理大量数据，性能可能不尽如人意。因为读写操作是逐个字符进行的，这会增加 I/O 操作的次数并影响系统性能（频繁的磁盘读写是非常耗时的）。
为了解决这个问题，我们可以将 BufferedWriter 与 FileWriter 结合使用。BufferedWriter 内部维护了一个缓冲区，只有当缓冲区满或我们手动调用 flush() 时，数据才会真正写入磁盘。这可以极大地提高执行速度。
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
class BufferedWriteDemo {
public static void main(String[] args) {
String filePath = "buffered_output.txt";
// 使用 BufferedWriter 包装 FileWriter
// 默认缓冲区大小通常是 8192 字符
try (BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter(filePath))) {
// 可以直接写入字符串
writer.write("这是第一行数据。");
// 插入一个换行符
writer.newLine();
writer.write("这是第二行数据，写入效率非常高。");
// 显式刷新（虽然 close() 时也会自动执行）
writer.flush();
System.out.println("数据已高效写入: " + filePath);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
深入理解 FileReader 类
如果说 FileWriter 负责输出，那么 FileReader 负责的就是输入。它是用于从文本文件中读取字符数据的便捷类。FileReader 继承自 InputStreamReader 类。
#### 核心概念与特性
- 字符读取：FileReader 旨在以字符的形式读取数据。每次读取一个字符（两个字节），它根据系统的默认编码将字节转换为字符。
- 构造方法的局限性：与 FileWriter 类似，FileReader 的构造方法假定默认字符编码和默认字节缓冲区大小是合适的。在处理一些非标准编码的文本文件时，这可能会导致乱码。如果你需要指定编码，建议使用
new InputStreamReader(new FileInputStream(file), "UTF-8")的方式。
- 字节流区分：如果你要读取的是原始字节流（如图片），请使用 FileInputStream，不要使用 FileReader。
#### 构造方法详解
FileReader 的构造方法与 FileWriter 非常对称：
- FileReader(File file)：给定要从中读取的 File 对象，创建一个 FileReader。
- FileReader(FileDescriptor fd)：给定要从中读取的 FileDescriptor，创建一个新的 FileReader。
- FileReader(String fileName)：给定要读取的文件的名称，创建一个新的 FileReader。
#### 核心方法剖析
FileReader 提供了多种读取方式，以适应不同的读取策略：
- public int read() throws IOException：读取单个字符。此方法将阻塞（即程序会停在这里等待），直到有字符可用、发生 I/O 错误或到达流的末尾。返回值是作为整数读取的字符（0-65535），如果已到达流的末尾，则返回 -1。
- public int read(char[] cbuff) throws IOException：将字符读入数组。这是提高读取效率的关键方法，可以一次性读取多个字符到内存数组中。
- public abstract int read(char[] buff, int off, int len) throws IOException：将字符读入数组的一部分。参数说明：
– cbuf：目标缓冲区（要存入的数组）。
– off：开始存储字符的偏移量（数组中的起始索引）。
– len：要读取的最大字符数。
- public void close() throws IOException：关闭读取器并释放任何与该读取器关联的系统资源。
- public long skip(long n) throws IOException：跳过 n 个字符。此方法会阻塞，直到有一些字符可用、发生 I/O 错误或到达流的末尾。参数
n是要跳过的字符数。
#### FileReader 实战示例
下面我们将演示如何使用 FileReader 读取我们刚刚创建的文件。为了展示更健壮的写法，我们将结合 BufferedReader 一起使用，这是处理文件读取的标准最佳实践。
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
class ReadFileDemo {
public static void main(String[] args) {
String filePath = "output.txt";
// 使用 try-with-resources 自动关闭流
// 使用 BufferedReader 包装 FileReader 以提高读取效率
try (FileReader fr = new FileReader(filePath);
BufferedReader br = new BufferedReader(fr)) {
int currentChar;
// 使用 read() 逐个字符读取
// 虽然效率不如按行读取，但对于理解流的概念很有帮助
System.out.println("--- 开始逐字符读取 ---");
while ((currentChar = br.read()) != -1) {
System.out.print((char) currentChar);
}
System.out.println("
--- 读取结束 ---");
} catch (IOException e) {
System.err.println("读取文件时发生错误: " + e.getMessage());
}
}
}
#### 高级读取示例：批量读取与行处理
在实际开发中，我们很少像上面那样逐个字符读取。更多的是按行读取，或者一次性读取整个文本块。让我们看看如何做到这一点。
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
class AdvancedReadDemo {
public static void main(String[] args) {
String filePath = "buffered_output.txt";
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(filePath))) {
String line;
// BufferedReader 特有的 readLine() 方法
// 它会读取一行文本，直到遇到换行符或文件结束符
// 返回包含该行内容的字符串，如果已到达流末尾，则返回 null
System.out.println("--- 按行读取内容 ---");
while ((line = br.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
常见问题与解决方案
在使用 FileWriter 和 FileReader 时，作为开发者，我们经常会遇到以下几个问题。
1. 编码导致的中文乱码
这是最常见的问题。FileReader 和 FileWriter 默认使用操作系统的编码。在 Windows 上可能是 GBK，而在 Linux/Mac 上通常是 UTF-8。这就导致在一台机器上写的文件，在另一台机器上读出来是乱码。
解决方案：在 JDK 11+ 中，FileWriter 和 FileReader 终于增加了指定 Charset 的构造方法，你可以这样写：
// Java 11+ 推荐用法
FileWriter fw = new FileWriter("test.txt", StandardCharsets.UTF_8);
FileReader fr = new FileReader("test.txt", StandardCharsets.UTF_8);
如果你在使用旧版本的 Java，请放弃直接使用这两个类，转而使用 INLINECODE452917d3 和 INLINECODE7bd86ffb 手动指定编码：
// JDK 8 兼容写法
FileWriter fw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("test.txt"), "UTF-8");
2. 资源泄漏
忘记关闭流会导致文件句柄被占用，长时间运行可能会导致内存泄漏，甚至在服务器环境中出现 "Too many open files" 的致命错误。
解决方案：始终使用 try-with-resources 语法块，这是 Java 提供给我们的救生圈，不要拒绝使用它。
3. 文件覆盖 vs 追加
很多初学者在写日志时，发现每次运行程序日志都被清空了。这是因为默认的 FileWriter 构造函数会覆盖文件。
解决方案：务必在构造函数中使用 append=true 参数。
// 设置 append 为 true，不清空原文件，从末尾写入
FileWriter fw = new FileWriter("log.txt", true);
总结与最佳实践
通过这篇文章，我们全面地探讨了 Java 中使用 FileWriter 和 FileReader 进行文件处理的方方面面。我们从基本的读写操作开始，深入到了性能优化和异常处理。让我们回顾一下关键要点：
- 选对流：处理文本优先选字符流（FileWriter/Reader），处理二进制或需要精确控制字节时选字节流（FileOutputStream/InputStream）。
- 加缓冲：始终使用 BufferedWriter 和 BufferedReader 来包装底层的 FileWriter 和 FileReader。这能成倍地提高你的程序性能。
- 管好资源：使用 try-with-resources 语句来自动关闭流，这是避免资源泄漏最有效的方法。
- 注意编码：为了保证跨平台的兼容性，特别是在处理中文时，务必在构造流时显式指定字符编码（如 UTF-8）。
- 异常处理：不要忽略 IOException。在实际应用中，应该记录日志或向用户展示友好的错误信息，而不是简单地打印堆栈跟踪。
文件操作是构建健壮应用程序的基础。现在你可以尝试将这些知识应用到你的项目中，比如编写一个简单的日志记录器，或者一个用于导出数据的工具。如果你有任何问题或想要分享你的实践经验，欢迎在评论区留言。