1. 概述
顾名思义，FileReader是一个可以轻松读取文件内容的Java类。
在本教程中，我们将学习Reader的基本概念以及如何使用FileReader类在Java中对字符流进行读取操作。
2. Reader基础
如果我们查看FileReader类的代码，就会注意到该类包含用于创建FileReader对象的最少代码，并且没有其他方法。
这就引发了这样的问题：“谁在这个类背后承担了繁重的工作？”。
要回答这个问题，就必须了解Java中Reader类的概念和层次结构。
Reader是一个抽象基类，通过其具体实现之一可以读取字符。它定义了以下从任何介质(如内存或文件系统)读取字符的基本操作：
- 读取单个字符
- 读取字符数组
- 标记并重置字符流中的给定位置
- 读取字符流时跳过位置
- 关闭输入流
当然，Reader类的所有实现都必须实现所有抽象方法，即read()和close()。此外，大多数实现还覆盖其他继承的方法以提供额外的功能或更好的性能。
2.1 何时使用FileReader
FileReader从InputStreamReader继承其功能，后者是Reader的实现，旨在从输入流中读取字节作为字符。
让我们看看类定义中的层次结构：
public class InputStreamReader extends Reader {}
public class FileReader extends InputStreamReader {}
一般来说，我们可以使用InputStreamReader从任何输入源读取字符。
然而，当要从文件中读取文本时，FileReader才是正确的选择。
当我们想使用系统的默认字符集从文件中读取文本时，可以使用FileReader。对于任何其他高级功能，直接使用InputStreamReader类是理想的选择。
3. 使用FileReader读取文本文件
让我们来完成一个使用FileReader实例从HelloWorld.txt文件中读取字符的编码练习。
3.1 创建FileReader
作为一个便捷类，FileReader提供了3个重载的构造函数，可用于初始化一个可以从文件中读取作为输入源的读取器。
让我们来看看这些构造函数：
public FileReader(String fileName) throws FileNotFoundException {
super(new FileInputStream(fileName));
}
public FileReader(File file) throws FileNotFoundException {
super(new FileInputStream(file));
}
public FileReader(FileDescriptor fd) {
super(new FileInputStream(fd));
}
在我们的例子中，我们知道输入文件的文件名。因此，我们可以使用第一个构造函数来初始化读取器：
FileReader fileReader = new FileReader(path);
3.2 读取单个字符
接下来，让我们创建readAllCharactersOneByOne()，用于从文件中一次读取一个字符：
public static String readAllCharactersOneByOne(Reader reader) throws IOException {
StringBuilder content = new StringBuilder();
int nextChar;
while ((nextChar = reader.read()) != -1) {
content.append((char) nextChar);
}
return String.valueOf(content);
}
从上面的代码可以看出，我们在循环中使用了read()方法一个一个地读取字符，直到它返回-1，这意味着没有更多的字符可以读取了。
现在，让我们通过验证从文件中读取的文本是否与预期文本匹配来测试我们的代码：
@Test
public void givenFileReader_whenReadAllCharacters_thenReturnsContent() throws IOException {
String expectedText = "Hello, World!";
File file = new File(FILE_PATH);
try (FileReader fileReader = new FileReader(file)) {
String content = FileReaderExample.readAllCharactersOneByOne(fileReader);
Assert.assertEquals(expectedText, content);
}
}
3.3 读取字符数组
我们甚至可以使用继承的read(char cbuf[], int off, int len)方法一次读取多个字符：
public static String readMultipleCharacters(Reader reader, int length) throws IOException {
char[] buffer = new char[length];
int charactersRead = reader.read(buffer, 0, length);
if (charactersRead != -1) {
return new String(buffer, 0, charactersRead);
} else {
return "";
}
}
在读取数组中的多个字符时，read()的返回值存在细微差别。这里的返回值要么是读取的字符数，要么是-1(如果读取器已到达输入流的末尾)。
接下来我们来测试一下代码的正确性：
@Test
public void givenFileReader_whenReadMultipleCharacters_thenReturnsContent() throws IOException {
String expectedText = "Hello";
File file = new File(FILE_PATH);
try (FileReader fileReader = new FileReader(file)) {
String content = FileReaderExample.readMultipleCharacters(fileReader, 5);
Assert.assertEquals(expectedText, content);
}
}
4. 限制
我们已经看到FileReader类依赖于默认的系统字符编码。
因此，对于需要为字符集、缓冲区大小或输入流使用自定义值的情况，我们必须使用InputStreamReader。
此外，我们都知道I/O周期是昂贵的并且会给我们的应用程序带来延迟。因此，通过在FileReader对象周围包装一个BufferedReader来最小化I/O操作的数量对我们最有利：
BufferedReader in = new BufferedReader(fileReader);
5. 总结
在本教程中，我们通过一些示例了解了Reader的基本概念以及如何使用FileReader轻松地对文本文件执行读取操作。
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