前面我们讲了InputStream和OutputStream，以及与它们相关的FilterInputStream、FilterOutputStream，用来提高读写效率的BufferedInputStream、BuffedOutputStream，这些都是跟字节打交道的，但是我们平时处理文本文件或者进行网络请求，一般都需要直接处理字符，所以从这篇文章开始我们来学习跟字符相关的IO类。这其中最为基础的就是Writer和Reader。

Writer

类定义

writer是用来写入字符流的抽象类。

  1. public abstract class Writer implements Appendable, Closeable, Flushable {}

它实现了Appendable、Closebale和Flushable这三个接口。

重要字段

writer有两个字段我们需要先了解：

  1. /**
  2.      * Temporary buffer used to hold writes of strings and single characters
  3.      */
  4.     private char[] writeBuffer;
  6.     /**
  7.      * Size of writeBuffer, must be >= 1
  8.      */
  9.     private static final int WRITE_BUFFER_SIZE = 1024;

第一个writeBuffer作为临时的缓存字符数组，第二个WRITE_BUFFE_SIZE是缓存数组的大小。一会我们会看到缓存字符数组的用处。

方法

单字符写入方法

writer这个抽象类最重要的方法就是write方法，不过它有五个参数不同的write方法，我们一个一个看。
第一个是写入单字符的write方法：

  1. public void write(int c) throws IOException {
  2.         synchronized (lock) {
  3.             if (writeBuffer == null){
  4.                 writeBuffer = new char[WRITE_BUFFER_SIZE];
  5.             }
  6.             writeBuffer[0] = (char) c;
  7.             write(writeBuffer, 0, 1);
  8.         }
  9.     }

首先一个问题，为什么要写入的是字符，而参数类型是int呢？因为java中的char类型是两个字节也就是16位大小的，而int是4字节32位大小的，所以int能完全包含char，那么我们要写入4个字节中的哪两个字节呢？这个方法的注释中给出了解释：
image.png
写入的是低位的两个字节。
我们继续来看逻辑，首先判断writeBuffer也就是上面说的缓存字符数组是否为空，为空的话首先初始化这个字符数组（注意这个方法里面的锁，保证了writeBuffer只会初始化一次），在整个writer类的逻辑中，这个缓存数组都是在write方法中来判断并进行初始化的，并没有在构造方法中初始化，也就是外部完全不知道这个缓存字符数组的存在。然后对于这个写入的int，处理方式是将它作为writeBuffer的第一个元素，然后调用write(char cbuf[],int off,int len)方法来执行写入。而write(char cbuf[],int off,int len)这个方法是一个抽象方法，是子类需要给出实现的：

  1. abstract public void write(char cbuf[], int off, int len) throws IOException;

从现在来看，缓存字符数组与我们之前学到的BufferedOutputStream中的缓存字节数组的功能并不相同，BufferedOutputStream中的字节数组用来对多次的write方法调用中的字节进行累积并保存然后一次性进行写入来提高效率，而Writer中的writeBuffer并没有累积，而是每次调用仅保存一下就直接写入，那这样做有什么意义呢？

多字节写入方法

多字节写入的write方法参数是一个字符数组：

  1. public void write(char cbuf[]) throws IOException {
  2.         write(cbuf, 0, cbuf.length);
  3.     }

�它调用的也是上面的抽象write方法。

字符串写入方法

字符串写入的write方法的参数是一个字符串:

  1. public void write(String str) throws IOException {
  2.         write(str, 0, str.length());
  3.     }

它调用的是另外一个写入字符串的方法：

  1. public void write(String str, int off, int len) throws IOException {
  2.         synchronized (lock) {
  3.             char cbuf[];
  4.             if (len <= WRITE_BUFFER_SIZE) {
  5.                 if (writeBuffer == null) {
  6.                     writeBuffer = new char[WRITE_BUFFER_SIZE];
  7.                 }
  8.                 cbuf = writeBuffer;
  9.             } else {    // Don't permanently allocate very large buffers.
  10.                 cbuf = new char[len];
  11.             }
  12.             str.getChars(off, (off + len), cbuf, 0);
  13.             write(cbuf, 0, len);
  14.         }
  15.     }

它的逻辑也不复杂，就是把要写入的字符串中的字符给到一个字符数组cbuf，如果要写入的字符的长度小于等于默认的字符数组的长度，那么cbuf其实就是writeBuffer，然后同样是调用write(cbuf, 0, cbuf.length)来执行最终的写入。
所以不管是单字符、多字符还是字符串的写入，最后都是通过下面这个方法来实现写入的：

  1. abstract public void write(char cbuf[], int off, int len) throws IOException;

所以Writer的子类至少要给出这个方法的实现才行。

Reader

类定义

  1. public abstract class Reader implements Readable, Closeable{}

Reader实现了Readable和Closeable接口。

方法

Reader提供了很多read方法，子类需要给出下面多字符read方法的实现：

  1. abstract public int read(char cbuf[], int off, int len) throws IOException;

其他的read方法都直接或间接地调用了这个方法。


单字符read方法

  1. public int read() throws IOException {
  2.         char cb[] = new char[1];
  3.         if (read(cb, 0, 1) == -1)
  4.             return -1;
  5.         else
  6.             return cb[0];
  7.     }

它首先声明了一个字符数组cb，然后调用的是抽象的read方法。

多字符read方法

  1. public int read(char cbuf[]) throws IOException {
  2.         return read(cbuf, 0, cbuf.length);
  3.     }

它也是直接调用抽象的多字符read方法来实现的。

与InputStream、OutputStream的对比

InputStream和OutputStream中对单字节的read、write方法是抽象的，需要子类给出实现，其他的都是通过调用单字节的read、write方法来实现的。而Reader和Writer中都是多字符的read、write方法是抽象的，需要子类给出实现，而单字符的read、write方法是通过调用多字符方法来实现的。