在Java中：为什么有些流方法接受int而不是byte或char？

Question

为什么有些写入字节/字符到流的方法要用int而不是byte/char？

有人告诉我，对于int而非char，因为Java中的char只有2个字节长度，这已经足以表示大多数常用字符符号，但对于某些字符符号（如中文等），字符被表示为超过2个字节，因此我们使用int。

这种解释有多接近真相？

编辑： 我使用“stream”一词来表示二进制和字符流（而不仅仅是二进制流）。

谢谢。

- Muhammad Hewedy

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你应该具体说明这一点。特别是，流通常没有与char相关的方法，因为它们用于二进制数据；文本数据需要适当的编码，而流本身不应该知道。 - Jon Skeet

普通流只能处理二进制数据，即字节，而不能处理字符或整数。如果您想发送文本，我建议您使用带有所选编码的Writer，对于char、short、int等类型，您可以使用像DataOutputStream这样的适配器。 - Peter Lawrey

谢谢，但我不是在问如何将字符串写入文件！ - Muhammad Hewedy

使用“流”这个词来表示二进制和字符流（不仅仅是二进制流），如果你使用这个词的话，那么你就用错了。你应该学会使用正确的语义，否则只会造成混乱。流只适用于字节，其他接口（Writer/Reader）处理字符和其他更高级别的抽象。 - user177800

Answer 1

假设在此时，您具体谈论的是Reader.read()方法，那么您所转述的“某人”的说法实际上是不正确的。确实有一些Unicode代码点的值大于65535，因此不能表示为单个Java char。但是，Reader API实际上产生一系列Java char值（或-1），而不是一系列Unicode代码点。这在javadoc中明确说明。

如果您输入的内容包含一个（适当编码的） Unicode 码点，大于 65535，那么您需要调用两次 `read()` 方法才能看到它。您将得到一个 UTF-16 代理对；即两个 Java `char` 值，它们 `一起` 表示该码点。事实上，这符合 Java String、StringBuilder 和 StringBuffer 类的工作方式；它们都使用基于 UTF-16 的表示形式...带有嵌入的代理对。

`Reader.read()` 返回 `int` 而不是 `char` 的真正原因是允许它返回 `-1`，以表示没有更多的字符可读取。同样的逻辑解释了为什么 `InputStream.read()` 返回 `int` 而不是 `byte`。

假设Java的设计者们可能会规定read()方法抛出异常来表示“流结束”的条件。然而，这只是用另一种方式取代了一个潜在的错误源（未测试结果），而变成了另一个错误源（未处理异常）。此外，异常相对比较耗费资源，而流结束并不是真正意义上的意外/异常事件。总之，在我看来，当前的方法更好。

（另一个关于Reader API 16位特性的线索是read(char[]...)方法的签名。如果没有使用代理对，它如何处理大于65535的码点？）

编辑： DataOutputStream.writeChar(int)似乎有点奇怪。但是，javadoc清楚地说明了参数将作为2字节值写入。实际上，实现只将底部两个字节写入底层流中。

我认为没有一个好的理由来解释这个问题。无论如何，有一个与此相关的错误数据库条目（4957024），标记为“11-已关闭，不是缺陷”，并附有以下评论：

“这不是一个很好的设计或借口，但它太深入了，我们不能改变。”

这在某种程度上承认了这确实是一个缺陷，至少从设计角度来看。

但是，在我看来，这不值得大惊小怪。

- Stephen C

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不要忘记，Java的设计者和最初的目标受众都习惯于C语言，因此他们让read()尽可能地与fgetc()相似。 - Licky Lindsay

嗯...我不同意。如果他们想要完全相似，他们会将方法命名为getC或其他类似的名称。我确信设计师们受到了C库的启发，但有很多迹象表明他们并没有试图去模仿它们。 - Stephen C

你对read方法的返回类型为什么很模糊的解释。那么，能否请您解释一下为什么DataOutputStream#writeChar方法需要一个整数参数呢？http://java.sun.com/javase/6/docs/api/java/io/DataOutputStream.html#writeChar%28int%29 - Muhammad Hewedy

不要忘记，read()函数必须返回带外值和带内值。这才是真正的解释，而你对fgetc的猜测并不重要。 - user207421

我回答了关于DataOutputStream#writeChar的问题，请参见编辑，还有其他您期望的内容吗？ - Stephen C

Answer 2

我不确定您具体指的是什么，但也许您在考虑 InputStream.read()？它返回一个整数而不是字节，因为返回值被重载以表示流的结尾，表示为 -1。由于有 257 种不同的可能返回值，一个字节是不足够的。

否则，也许您可以提供一些更具体的示例。

- Mark Byers

Answer 3

有几种可能的解释。

首先，正如一些人所指出的那样，这可能是因为read()必须返回一个int，因此让write()接受一个int可以被视为优雅的做法，以避免强制转换：

int read = in.read();
if ( read != -1 )
   out.write(read);
//vs
   out.write((byte)read);

第二，避免使用其他类型的转换可能会更好：

//write a char (big-endian)
char c;
out.write(c >> 8);
out.write(c);

//vs
out.write( (byte)(c >> 8) );
out.write( (byte)c );

- Mark Peters

Answer 4

最大可能的代码点是0x10FFFF，这无法适配一个char。然而，流方法是面向字节的，而写入器方法则是面向16位的。OutputStream.write(int)写入单个字节，Writer.write(int)仅查看低位16位。

- Matthew Flaschen

Answer 5

在Java中，Streams用于原始字节。要写入字符，请将Stream包装在Writer中。

虽然Writer确实有write(int)（它写入16个低位比特;它是一个int，因为byte太小，short太小了，因为它是有符号的），但你应该使用write(char[])或write(String)。

- Powerlord

Answer 6

可能是为了与返回整数的read()方法对称，没有什么严重的问题。

- irreputable