Java BufferedOutputStream類的常用方法講解

更新時(shí)間：2021年10月12日 11:41:33 作者：scbiaosdo

這篇文章主要介紹了Java BufferedOutputStream類的常用方法，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教

BufferedOutputStream類的常用方法

BufferedOutputStream字節(jié)緩沖輸出流

構(gòu)造方式

第一種開(kāi)發(fā)中

public BufferedOutputStream(OutputStream out)

采用的默認(rèn)的緩沖區(qū)大小(足夠大了) ,來(lái)構(gòu)造一個(gè)字節(jié)緩沖輸出流對(duì)象

public BufferedOutputStream(OutputStream out,int size)

指定size緩沖區(qū)大小構(gòu)造緩沖輸出流對(duì)象

IllegalArgumentException - 如果 size <= 0

常用方法

public void write(int b)throws IOException

一次寫一個(gè)字節(jié)

b - 要寫入的字節(jié)。

public void write(byte[] b,int off,int len) throws IOException

一次寫一個(gè)字節(jié)數(shù)組的一部分

b - 數(shù)據(jù)。
off - 數(shù)據(jù)的起始偏移量。
len - 要寫入的字節(jié)數(shù)。

public void flush() throws IOException

刷新此緩沖的輸出流。這迫使所有緩沖的輸出字節(jié)被寫出到底層輸出流中。

public void close() throws IOException

關(guān)閉此輸出流并釋放與此流有關(guān)的所有系統(tǒng)資源。

FilterOutputStream 的 close 方法先調(diào)用其 flush 方法，然后調(diào)用其基礎(chǔ)輸出流的 close 方法。

程序示例

public static void main(String[] args) throws Exception {    
    //符合Java一種設(shè)計(jì)模式:裝飾者設(shè)計(jì)模式(過(guò)濾器:Filter)
    BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("bos.txt")) ;        
    //寫數(shù)據(jù)
    bos.write("hello".getBytes());
    //釋放資源
    bos.close();
}

BufferedOutputStream深入分析

FileOutputStream和BufferedOutputStream都提供了一系列的將數(shù)據(jù)寫入文件的方式，并且我們都知道BufferedOutputStream要比直接使用FileOutputStream寫入速度要快，本文通過(guò)案例實(shí)際演示一下兩者的區(qū)別。

代碼準(zhǔn)備

public class BufferFile {
    public static void main(String[] args) {
        //每次向文件中寫入一個(gè)8字節(jié)的數(shù)組
        byte[] bytes = "1234567\n".getBytes();
        //每隔100毫秒通過(guò)buffer的方式向文件中寫入數(shù)據(jù)
        new Thread(() -> {
            System.out.println("buffer_while start...");
            File file = new File("/var/file_test_data/out_buffer_while.txt");
            FileOutputStream fileOutputStream;
            try {
                fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
                BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
                while (true) {
                    Thread.sleep(100);
                    bufferedOutputStream.write(bytes);
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
        //通過(guò)buffer的方式向文件中寫入1千萬(wàn)次
        new Thread(() -> {
            System.out.println("buffer_for start...");
            File file = new File("/var/file_test_data/out_buffer_for.txt");
            FileOutputStream fileOutputStream;
            try {
                fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
                BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
                for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
                    bufferedOutputStream.write(bytes);
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(new Date() + ": buffer_for end...");
        }).start();
        //通過(guò)file的方式向文件中寫入1千萬(wàn)次
        new Thread(() -> {
            System.out.println("file_for start...");
            File file = new File("/var/file_test_data/out_file_for.txt");
            FileOutputStream fileOutputStream;
            try {
                fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
                for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
                    fileOutputStream.write(bytes);
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(new Date() + ": file_for end...");
        }).start();
    }
}

開(kāi)始運(yùn)行

在這里插入圖片描述

強(qiáng)行停止后的運(yùn)行結(jié)果

在這里插入圖片描述

1、file和buffe寫入速度比較

兩者分別寫入1千萬(wàn)次，時(shí)間上buffer比f(wàn)ile快8秒，如果當(dāng)寫入次數(shù)指數(shù)級(jí)增加時(shí)，buffer的優(yōu)勢(shì)將更加明顯。

2、數(shù)據(jù)寫入完整性問(wèn)題

buffer雖然要比f(wàn)ile快，但是從最終數(shù)據(jù)上可以看出，buffer會(huì)丟數(shù)據(jù)

當(dāng)?shù)谝粋€(gè)線程寫入時(shí)數(shù)據(jù)還未滿8kb時(shí)，強(qiáng)制停止java進(jìn)程，最終out_buffer_while.txt沒(méi)有數(shù)據(jù)。
第二個(gè)線程，雖然最終代碼執(zhí)行完畢，但是比較file方式，out_buffer_for.txt文件看起來(lái)也丟了一部分?jǐn)?shù)據(jù)。

原因分析

當(dāng)使用buffer讀寫文件時(shí)，數(shù)據(jù)并沒(méi)有直接被寫入磁盤，而是被緩存到一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)中，這個(gè)字節(jié)數(shù)組的大小是8kb，默認(rèn)情況下只有當(dāng)8kb被填充滿了以后，數(shù)據(jù)才會(huì)被一次性寫入磁盤，這樣一來(lái)就大大減少了系統(tǒng)調(diào)用的次數(shù)（file是每一次write都會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)調(diào)用），當(dāng)然也正是因?yàn)閎uffer中的每一次write只是寫入到內(nèi)存中（JVM自身內(nèi)存中），所以當(dāng)數(shù)據(jù)未寫入磁盤前，如果JVM進(jìn)程掛了，那么就會(huì)造成數(shù)據(jù)丟失。

手動(dòng)刷盤

為了解決數(shù)據(jù)丟失的問(wèn)題，buf中提供了flush()方法，用戶可以自行決定合適將數(shù)據(jù)刷寫到磁盤中

如果你的flush()調(diào)用的非常頻繁，那就會(huì)退化為普通的file模式了。
如果你的flush()調(diào)用的又不太頻繁，那么丟數(shù)據(jù)的可能性就比較高。
無(wú)論如何業(yè)務(wù)邏輯中數(shù)據(jù)寫完時(shí)，一定要調(diào)用一次flush()，確保緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)刷到磁盤上。

將無(wú)限循環(huán)寫入的代碼注釋掉，在buf寫1千萬(wàn)完成后，加上bufferedOutputStream.flush();

public class BufferFile {
    public static void main(String[] args) {
        //每次向文件中寫入一個(gè)8字節(jié)的數(shù)組
        byte[] bytes = "1234567\n".getBytes();
        //每隔100毫秒通過(guò)buffer的方式向文件中寫入數(shù)據(jù)
        /*new Thread(() -> {
            System.out.println("buffer_while start...");
            File file = new File("/var/file_test_data/out_buffer_while.txt");
            FileOutputStream fileOutputStream;
            try {
                fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
                BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
                while (true) {
                    Thread.sleep(100);
                    bufferedOutputStream.write(bytes);
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();*/
        //通過(guò)buffer的方式向文件中寫入1千萬(wàn)次
        new Thread(() -> {
            System.out.println("buffer_for start...");
            File file = new File("/var/file_test_data/out_buffer_for.txt");
            FileOutputStream fileOutputStream;
            try {
                fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
                BufferedOutputStream bufferedOutputStream = new BufferedOutputStream(fileOutputStream);
                for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
                    bufferedOutputStream.write(bytes);
                }
                bufferedOutputStream.flush();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(new Date() + ": buffer_for end...");
        }).start();
        //通過(guò)file的方式向文件中寫入1千萬(wàn)次
        new Thread(() -> {
            System.out.println("file_for start...");
            File file = new File("/var/file_test_data/out_file_for.txt");
            FileOutputStream fileOutputStream;
            try {
                fileOutputStream = new FileOutputStream(file);
                for (int i = 0; i < 10000000; i++) {
                    fileOutputStream.write(bytes);
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(new Date() + ": file_for end...");
        }).start();
    }
}

這次再看數(shù)據(jù)寫入完整了

在這里插入圖片描述

buffer源碼分析

類的機(jī)構(gòu)圖

在這里插入圖片描述

首先當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)BufferedOutputStream對(duì)象時(shí)，構(gòu)造方法就初始化了緩沖的字節(jié)數(shù)組大小為8kb

	protected byte buf[];
    public BufferedOutputStream(OutputStream out) {
        this(out, 8192);
    }
    public BufferedOutputStream(OutputStream out, int size) {
        super(out);
        if (size <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
        }
        buf = new byte[size];
    }

當(dāng)調(diào)用buffer.write(b)時(shí)，調(diào)用的是父類FilterOutputStream的方法

    public void write(byte b[]) throws IOException {
    	//寫入的字節(jié)數(shù)組b，從0開(kāi)始，一共要寫入的長(zhǎng)度
        write(b, 0, b.length);
    }
    	
    public void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {
        if ((off | len | (b.length - (len + off)) | (off + len)) < 0)
            throw new IndexOutOfBoundsException();
		//遍歷數(shù)組，一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的把數(shù)據(jù)寫入數(shù)組中
        for (int i = 0 ; i < len ; i++) {
            write(b[off + i]);
        }
    }
    
    public synchronized void write(int b) throws IOException {
    	//判斷字節(jié)長(zhǎng)度是否超過(guò)buf.length，buf在初始化已經(jīng)指定大小為8192，即8kb
    	//如果超過(guò)則調(diào)用flushBuffer
        if (count >= buf.length) {
            flushBuffer();
        }
        把每一個(gè)字節(jié)寫入緩沖的buf數(shù)組中，并且統(tǒng)計(jì)值count++
        buf[count++] = (byte)b;
    }
    private void flushBuffer() throws IOException {
        if (count > 0) {
        	//真正的調(diào)用OutputStream，寫入數(shù)據(jù)到磁盤中
        	//寫入buf緩沖字節(jié)數(shù)組數(shù)據(jù)，從0下標(biāo)開(kāi)始，一直寫到count，即有多少寫多少。
            out.write(buf, 0, count);
            count = 0;
        }
    }

關(guān)于buf緩沖數(shù)據(jù)大小設(shè)置

buffer提供了可以自定義緩沖大小的構(gòu)造方法

    public BufferedOutputStream(OutputStream out, int size) {
        super(out);
        if (size <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
        }
        buf = new byte[size];
    }

如果緩沖大小設(shè)置的比較大。