Java如何使用字符流读写非文本文件

2023-04-14 10:54 开发作者： CrazyDragon_King

使用字符流读取文件（非文本）

上篇浅谈一下Java为什么不能使用字符流读取非文本的二进制文件分析了为什么无法使用字符流读取文件的原因，是因为编码方式的问题（二进制数据是无编码的）。以Java的字符流读取文件为例：它只能读取0-65535之间的字符，可以看出来字符都是正数，但是二进制的byte是可以为负数的。但是读取的时候会被当做正数来读取，或者是无法在编码表中找到的字符会返回一个奇怪的符号（你可能见过那个奇怪的 “?”）。

但是在某些情况下，必须要使用字符来显示二进制数据，也不是没有办法的，下面就来介绍一个我们什么的方式–base64编码。

Base64编码

base64编码简介

base64是网络上常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一，Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。Base64编码是从二进制到字符的过程，可以用在HTTP环境下传递较长的标识信息。采用Base64编码后具有不可读性，需要解码后才能阅读。它的中文名是基于64个可打印字符来表示二进制数据。

编码规则

1. 把3个字节变成4个字节.

2. 没76个字符加一个换行符。

3. 最后的结束符也要处理。

编码方式的缺点

从编码规则可以看出来，base64要求把每三个8Bit的字节转换成四个6Bit的字符（38 = 46 = 24），然后把6Bit再添加两位高位0，组成四个8Bit的字节。也就是说，转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3（33%）。

这里这是介绍一个概念，关于更加详细的内容，如果感兴趣的话，可以取收集了解更多。

Base64在 Java 里的应用

Java的Base64工具类提供了一套静态方法获取下面三种BASE64编解码器：

基本：输出被映射到一组字符A-Za-z0-9+/，编码不添加任何行标，输出的解码仅支持A-Za-z0-9+/。
URL：输出映射到一组字符A-Za-z0-9+_，输出是URL和文件。
MIME：输出隐射到MIME友好格式。输出每行不超过76字符，并且使用’\r’并跟随’\n’作为分割。编码输出最后没有行分割。

分别对应如下几个方法：

Encoder basicEncoder = Base64.getEncoder();
Encoder mimeEncoder = Base64.getMimeEncoder();
Encoder urlEncoder = Base64.getUrlEncoder();

我写了一个简单的工具类来进行测试 基本(basic) 的编码器。。

package com.dragon;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.util.Base64;
import java.util.Base64.Decoder;
import java.util.Base6php4.Encoder;

/**
 * @author Alfred
 * */
public class Base64Util {
	private static Encoder encoder = Base64.getEncoder();
	private static Decoder decoder = Base64.getDecoder();
	private static String ENCODE = "UTF-8";
	private static int LENGTH = 1024;
	
	/**
	 * 静态方法：
	 * 将文件等二进制数据（文本和非文本都可以）
	 * 转为base64字符串。
	 * @throws IOException 
	 * @throws FileNotFoundException 
	 * 
	 * */
	public static String dataToBase64(File src) throws FileNotFoundException, IOException {
		Encoder encoder = Base64.getEncoder();
		
		int len = (int)src.length();
		byte[] bar = new byte[(int)len];
		int hasRead = 0;
		byte[] b = new byte[LENGTH];
		//使用专门处理 byte 的IO流比较方便，一次性读取较大文件对内存压力较大
		try (InputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream(src));
				ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(len)) {
			while ((hasRead = in.read(b)) != -1) {
				bos.write(b, 0, hasRead);
			}
			bar = bos.toByteArray();
		}
		return encoder.encodeToString(bar);
	}
	
	public static String dataToBase64(String src) throws UnsupportedEncodingException {
		return encoder.encodeToString(src.getBytes(ENCODE));
	}
	
	public static byte[] base64ToData(String src) {
		return decoder.decode(src);
	}
}

将图片转为Base64字符串进行读写

import java.io.BufferedReader;
import java.io.Bufferedwriter;
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileReader;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.io.Writer;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

public class Base64Test {
	public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {
		testPic();
	}
	
	static void testPic() throws FileNotFoundException, IOException {
		// 测试图片文件。
		Path picPath = Paths.get("./src/com/dragon/001.jpg");
		File picFile = picPath.toFile();
		String picToBase64 = Base64Util.dataToBase64(picFile);
		System.out.println(picToBase64);
		long oldSize = picFile.length();
		long newSize = picToBase64.getBytes("UTF-8").length;
		System.out.println("图片原始大小（字节）：" + oldSize);
		System.out.println("转换后数据大小（字节）：" + newSize);
		System.out.println("转换后比原来扩大JkIhkQVijc的比例为：" + (double)(newSize-oldSize)/(double)oldSize + " %");
		
		//将数据写入文件
		try (Writer writer = new BufferedWriter(new FileWriter("./src/com/dragon/002.txt"))) {
			writer.write(picToBase64);
		}
		
		//从文件中读取数据
		String line = null;
		try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("./src/com/dragon/002.txt"))){
			line = reader.readLine();
		}
		System.out.println(picToBase64.equals(line));
	}
}

运行截图

Java如何使用字符流读写非文本文件

说明：这里将图片转为base64字符串后，使用字符流写入了一个文本文件，然后再使用字符流读取出来，再和原来的字符串进行比较结果为 true。所以，就完成了对图片数据的读取，可能你这里说你读取的并不是图片的二进制数据，但是其实所有的文件都是以二进制来存储的！而且，这个base64字符串，也是可以直接作为图片来使用的。

注意：我这里已经选取了一个非常小的图片，可以看到原始大小才 3639字节，也就是不到 4 KB，但是如果转换成文字那就是不少了（所以，它会显得很长，非常长。）。

测试图片

Java如何使用字符流读写非文本文件

然后你可能会问怎么证明这个字符串就是上面这张图片呢？这个也很好办到，如果你对前端的知识有所了解的话，应该知道前端的图片是可以使用base64字符串来表示的，下面写一个 html 文件测试一下。

image.html

<!DOCTYPE>
<html>
    <head>
        <meta charset="UTF-8"/>
        <title>base测试</title>
    </head>
    <body>
        <img src="data:image/jpeg;base64,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开发者_C开发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"/>
    </body>
<html>

打开浏览器测试一下

Java如何使用字符流读写非文本文件

说明：它的具体用法如下：

<img src="https://img-blog.csdnimg.cn/2022010703315790409.jpeg">

图片的大小相对于字符来说，其实是很庞大了。我这里的html代码是完整的图片的base64编码字符串，然后我的博客的字数就变大了很多。

字符串转base64编码

public class Base64Test {
	public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException {
		testStr("I love you yesterday and today!");
	}
	
	static void testStr(String src) throws UnsupportedEncodingException {
		//测试文本数据。
		String strToBase64 = Base64Util.dataToBase64(src);
		System.out.println("base64编码：" + strToBase64);
		String base64ToStr = new String(Base64Util.base64ToData(strToBase64));
		System.out.println("base64解码：" + base64ToStr);
	}
}

测试截图

Java如何使用字符流读写非文本文件

base64的用处

Base64常用于在通常处理文本数据的场合，表示、传输、存储一些二进制数据。包括MIME的email，email via MIME, 在XML中存储复杂数据。注1：互联网上也有很多可以进行编解码的网站，如果需要使用的话，可以取尝试一下。

注2：可以观察一下这个base64字符串的特点，我上次学习Java爬虫的时候，爬了一个网站，发现这个网站的一个 script 脚本中，含有一个json对象，其中有一个属性是 url，但是对应的链接却看不懂（base64字符串是不可读的），但是我感觉它就是base64字符串，所以我利用base64编解码网站解码一看，真的是一个网站的地址。然后，就可以写一个解码方法，当爬到这个数据时，给它解码了，哈哈。

举一个简单的例子：

{"url":"aHR0cHMlM0ElMkYlMkZ3d3cuYmFpZHUuY29tJTJG"}

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.net.URLDecoder;
import java.net.URLEncoder;
import java.util.Base64;
import java.util.Base64.Decoder;
import java.util.Base64.Encoder;

public class TestALittle {
	public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
		String base64Str = "aHR0cHMlM0ElMkYlMkZ3d3cuYmFpZHUuY29tJTJG";
		String de_str = base64ToUrlEncoderToURL(base64Str);
		System.out.println("解码：" + de_str);
	}
	
	//base64解密为urlencoder，再解码为url
	public static String base64ToUrlEncoderToURL(String base64Str) throws UnsupportedEncodingException {
		Decoder decoder = Base64.getDecoder();
		byte[] bt = decoder.decode(base64Str);
		String en_str = new String(bt, 0, bt.length);
		return URLDecoder.decode(en_str, "UTF-8");
	}
}

Java如何使用字符流读写非文本文件

说明： 这个例子中的 url 进行了两次编码，第一次是将url中的非西欧字符编码（可以去了解一下为什么这么做？），然后再使用base64编码。但是，如果你掌握了解码技术，解码也是很简单的。（但是如果你看不出来它是base64编码，那估计就没有办法了！）

总结

其实这也很容易理解，你可以想一下，文本文件本质上也是二进制文件（因为所有的文件都是二进制存储的），你能看到文字并不是因为文件里面记录了文字，而是记录了文字的编码，打开后会进行解码。（随便打开一个非文本文件（记事本），你就能看到了，都是乱码。）所以如果有一种编码方式可以对二进制数据进行处理，并且能表示所有的二进制数据，那么二进制数据也可以以特殊字符的方式显示。好了，这里简单的介绍了一下，如何使用字符流来读取文件，那就是通过base64对文件进行编码，然后再使用字符流进行处理。

到此这篇关于Java如何使用字符流读写非文本文件的文章就介绍到这了,更多相关Java字符流读写非文本内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

继续阅读：Java字符流字符流读写非文本

Java如何使用字符流读写非文本文件

目录

使用字符流读取文件（非文本）

Base64编码

base64编码简介

编码规则

编码方式的缺点

Base64在 Java 里的应用

将图片转为Base64字符串进行读写

字符串转base64编码

base64的用处

总结

更多精彩内容

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