字符输入流

字符输入流（Character Input Stream）是用于从输入源（如文件、网络连接等）读取字符数据的流对象。在 Java 中，主要使用 java.io.Reader 及其子类来实现字符输入流的操作。

FileReader 是 Java 中用于读取字符数据的文件输入流类，它继承自 InputStreamReader 类，并实现了 Closeable 和 AutoCloseable 接口。FileReader 可以读取存储在文件中的字符数据。

import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
try (FileReader reader = new FileReader("input.txt")) {
    int data;
    while ((data = reader.read()) != -1) {
        char ch = (char) data;
        System.out.print(ch);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

在上述示例中，首先创建了一个 FileReader 对象，并传入要读取的文件名（例如 "input.txt"）。使用 read() 方法读取文件中的字符数据，每次读取一个字符，直到读取到文件末尾（返回 -1）为止。读取的字符被强制转换为 char 类型，并打印到控制台。

FileReader 类的原理是基于底层的字节流和字符集编码的转换。

在 Java 中，底层的文件输入流是 FileInputStream，它是一个字节流，用于从文件中读取字节数据。FileReader 类将 FileInputStream 转换为字符流，以便可以按字符读取文件内容。

FileReader 类实际上继承了 InputStreamReader 类，而 InputStreamReader 类是字符流与字节流之间的桥梁，通过它可以将字节流转换为字符流。FileReader 类内部会创建一个 InputStreamReader 对象，并指定一个默认的字符集编码（通常为平台默认编码）来进行字节到字符的解码。

当我们使用 FileReader 的 read() 方法时，FileReader 内部会调用其父类 InputStreamReader 的 read() 方法，这个方法会从底层的 FileInputStream 中读取字节数据，然后将字节数据根据指定的字符集编码方式进行解码转换成字符，最后返回读取到的字符数据。

需要注意的是，在字符流的读取过程中，字节数据会被缓冲区（Buffer）逐步加载进来，并根据需要转换为字符。这样可以提高读取的效率，减少每次读取的系统开销。