面试题：Java字符流编码转换原理及实践

Question

阐述Java字符流在处理文本数据时，从一种编码格式转换为另一种编码格式的底层原理。假设要将一个GBK编码的文本文件内容读取并以UTF - 8编码写入另一个文件，使用Java字符流相关类编写代码实现此功能。

Answer 1

底层原理

1. 字符编码基础：编码是将字符映射为字节序列的规则。GBK和UTF - 8是两种不同的字符编码方式。GBK是双字节编码，能表示中文字符等；UTF - 8是可变长编码，1 - 4字节表示一个字符，对ASCII字符用1字节表示，对中文字符等常用字符用3字节表示。
2. 字符流工作原理：Java字符流（如Reader和Writer及其子类）处理的是字符（char），而不是字节。在处理编码转换时，字符流会先将字节数据按照源编码格式解码成字符，然后再将这些字符按照目标编码格式编码成字节。例如，从GBK编码文件读取数据时，InputStreamReader会根据GBK编码规则将字节序列转换为字符序列，然后OutputStreamWriter会根据UTF - 8编码规则将字符序列转换为字节序列写入目标文件。

代码实现

import java.io.BufferedReader;
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.OutputStreamWriter;

public class EncodingConverter {
    public static void main(String[] args) {
        String sourceFilePath = "sourceGBK.txt";
        String targetFilePath = "targetUTF8.txt";

        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(sourceFilePath), "GBK"));
             BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(targetFilePath), "UTF-8"))) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                writer.write(line);
                writer.newLine();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上述代码中：

1. InputStreamReader将FileInputStream包装起来，并指定源文件编码为GBK，从而将GBK编码的字节流转换为字符流。
2. OutputStreamWriter将FileOutputStream包装起来，并指定目标文件编码为UTF - 8，从而将字符流转换为UTF - 8编码的字节流写入目标文件。
3. BufferedReader和BufferedWriter分别用于提高读取和写入的效率。BufferedReader的readLine()方法逐行读取源文件内容，BufferedWriter的write()方法将读取的内容写入目标文件，并通过newLine()方法写入换行符。