Java基礎(chǔ)知識之BufferedReader流的使用
一、BufferedReader類概念
API文檔描述：
BufferedReader類從字符輸入流中讀取文本并緩沖字符，以便有效地讀取字符，數(shù)組和行
可以通過構(gòu)造函數(shù)指定緩沖區(qū)大小也可以使用默認(rèn)大小。對于大多數(shù)用途，默認(rèn)值足夠大
由Reader構(gòu)成的每個讀取請求都會導(dǎo)致相應(yīng)的讀取請求由基礎(chǔ)字符或字節(jié)流構(gòu)成，建議通過BufferedReader包裝Reader的實例類以提高效率如
BufferedReader in = new BufferedReader（new FileReader（“foo.in”））;
使用DataInputStreams進行文本輸入的程序可以通過用適當(dāng)?shù)腂ufferedReader替換每個DataInputStream來進行本地化
1）從字符輸入流中讀取文本并緩沖字符，以便有效地讀取字符，數(shù)組和行怎么理解？
說明該類存在緩沖字符數(shù)組并且是該類可以高效讀取字符的關(guān)鍵
2）構(gòu)造函數(shù)指定緩沖區(qū)大小也可以使用默認(rèn)大小怎么理解？
意味著該類存在的構(gòu)造方法既可以傳遞數(shù)值指定緩沖區(qū)大小也可以由類中的默認(rèn)大小指定
3）由Reader構(gòu)成的每個讀取請求都會導(dǎo)致相應(yīng)的讀取請求由基礎(chǔ)字符或字節(jié)流構(gòu)成，建議通過BufferedReader包裝Reader的實例類以提高效率?
Reader構(gòu)成的對象是字符對象，每次的讀取請求都會涉及到字節(jié)讀取解碼字符的過程，而BufferedReader類中有設(shè)計減少這樣的解碼次數(shù)的方法，進而提高轉(zhuǎn)換效率
4）BufferedReader替代DataInputStreams進行本地化？
需要查看DataInputStreams源碼后才可知
二、BufferedReader類實例域
// 字符輸入流
private Reader in;
// 字符緩沖區(qū)
private char cb[];
//讀取字符存儲的最末下標(biāo)+1
private int nChars;
//讀取字符存儲的起始下標(biāo)
private int nextChar;
private static final int INVALIDATED = -2;
private static final int UNMARKED = -1;
private int markedChar = UNMARKED;
// 僅在markedChar為0時有效
private int readAheadLimit = 0;
// 如果下個字符是換行符，則跳過--專用于readLine()方法里面控制
private boolean skipLF = false;
// 設(shè)置標(biāo)志時的markedSkipLF--用于mark()方法的變量
private boolean markedSkipLF = false;
// 默認(rèn)的字符緩沖大小
private static int defaultCharBufferSize =8192;
//用于readLine()方法時初始化StringBuffer的初始容量
private static int defaultExpectedLineLength = 80;
三、BufferedReader類構(gòu)造函數(shù)
1）使用默認(rèn)的緩沖區(qū)大小來創(chuàng)建緩沖字符輸入流，默認(rèn)大小為8192個字符
private static int defaultCharBufferSize = 8192;
public BufferedReader(Reader in) {
this(in, defaultCharBufferSize);
}
public BufferedReader(Reader in, int sz) {
super(in);
if (sz <= 0)
throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
this.in = in;
cb = new char[sz];
nextChar = nChars = 0;
}
2）創(chuàng)建指定緩沖區(qū)大小的緩沖字符輸入流，一般使用默認(rèn)即可
public BufferedReader(Reader in, int sz) {
super(in);
if (sz <= 0)
throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
this.in = in;
cb = new char[sz];
nextChar = nChars = 0;
}
四、BufferedReader類API
1）read()方法：讀取1個或多個字節(jié)，返回一個字符，當(dāng)讀取到文件末尾時，返回-1
/**
* 讀取一個字符，若讀取到末尾則返回-1
*/
public int read() throws IOException
{
synchronized (lock)
{
ensureOpen();
for (;;)
{
//一般條件為真，除非是使用了skip方法跳躍字節(jié)
if (nextChar >= nChars)
{
fill(); //調(diào)用該方法讀取字符
if (nextChar >= nChars)
return -1;
}
//此方法暫時不用管，涉及跳過字節(jié)數(shù)和換行符問題
if (skipLF)
{
skipLF = false;
if (cb[nextChar] == '\n')
{
nextChar++;
continue;
}
}
return cb[nextChar++];
}
}
}
實際流程圖解：
2）fill()方法：從底層輸入流中填充字符到緩沖區(qū)中，此方法會調(diào)用StreamDecoder的方法實現(xiàn)字節(jié)到字符的轉(zhuǎn)換
/**
* 填充字符緩沖區(qū)，若有效則將標(biāo)記考慮在內(nèi)
*/
private void fill() throws IOException
{
int dst;
//查看是否調(diào)用過make方法進行標(biāo)記--若未使用make方法，則條件為真
if (markedChar <= UNMARKED)
{
dst = 0;
}
else
{
int delta = nextChar - markedChar;
if (delta >= readAheadLimit)
{
markedChar = INVALIDATED;
readAheadLimit = 0;
dst = 0;
}
else
{
if (readAheadLimit <= cb.length)
{
System.arraycopy(cb, markedChar, cb, 0, delta);
markedChar = 0;
dst = delta;
}
else
{
char ncb[] = new char[readAheadLimit];
System.arraycopy(cb, markedChar, ncb, 0, delta);
cb = ncb;
markedChar = 0;
dst = delta;
}
nextChar = nChars = delta;
}
}
int n;
do
{
//調(diào)用InputStreamReader的方法，實際是調(diào)用StreamDecoder的read(char cbuf[], int offset, int length)方法
n = in.read(cb, dst, cb.length - dst);
}
while (n == 0);
if (n > 0) //當(dāng)讀取到字符時
{
nChars = dst + n; //字符緩沖區(qū)存儲讀到的字符的最末下標(biāo)
nextChar = dst; //字符緩沖區(qū)存儲讀到的字符的起始下標(biāo)
}
}
實際流程圖解：注意根據(jù)read()方法先理解變量nChars和nextChar的意義
3）read(char cbuf[], int off, int len)：將最多l(xiāng)ength個字符讀入數(shù)組中，返回實際讀入的字符個數(shù)，當(dāng)讀取到文件末尾時，返回-1，
/**
* 字符讀入數(shù)組的一部分，
*/
public int read(char cbuf[], int off, int len) throws IOException
{
synchronized (lock)
{
ensureOpen();
if ((off < 0) || (off > cbuf.length) || (len < 0)
|| ((off + len) > cbuf.length) || ((off + len) < 0))
{
throw new IndexOutOfBoundsException();
}
else if (len == 0)
{
return 0;
}
int n = read1(cbuf, off, len); // 調(diào)用read1(cbuf, off, len)
if (n <= 0)
return n;
while ((n < len) && in.ready()) // 注意該while循環(huán)，多次測試發(fā)現(xiàn)并未進入該方法，即使進入，本質(zhì)還是調(diào)用read1(cbuf, off, len)
{
int n1 = read1(cbuf, off + n, len - n);
if (n1 <= 0)
break;
n += n1;
}
return n;
}
}
private int read1(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException
{
if (nextChar >= nChars)
{
// 若請求的長度與緩沖區(qū)長度一樣大時，直接會把字符讀取到數(shù)組中，并未使用該類的字符緩沖區(qū)
if (len >= cb.length && markedChar <= UNMARKED && !skipLF)
{
return in.read(cbuf, off, len);
}
fill();
}
if (nextChar >= nChars)
return -1;
if (skipLF) //若使用了換行、跳過字節(jié)數(shù)等才會考慮判斷，暫時不用管
{
skipLF = false;
if (cb[nextChar] == '\n')
{
nextChar++;
if (nextChar >= nChars)
fill();
if (nextChar >= nChars)
return -1;
}
}
int n = Math.min(len, nChars - nextChar); //取實際讀取字符數(shù)與目標(biāo)字符數(shù)len的最小數(shù)
System.arraycopy(cb, nextChar, cbuf, off, n); //從字符緩沖區(qū)中復(fù)制字符到目標(biāo)數(shù)組中
nextChar += n; //字符緩沖區(qū)存儲下標(biāo)位置前諾，避免重復(fù)取一樣數(shù)據(jù)
return n;
}
實際流程圖解：圖解read1(cbuf, off, len)方法即可，本質(zhì)是該方法在起作用
4）讀一行文字并返回該行字符，若讀到文件末尾，則返回null：即當(dāng)遇到換行符（'\ n'），回車符（'\ r'）時會終止讀取表示該行文字讀取完畢且返回該行文字（不包含換行符和回車符）
/**
* 閱讀一行文字，任何一條線都被視為終止，返回包含該行內(nèi)容的字符串，但是不含換行符等
*/
public String readLine() throws IOException
{
return readLine(false);
}
String readLine(boolean ignoreLF) throws IOException
{
StringBuffer s = null;
int startChar;
synchronized (lock)
{
ensureOpen();
boolean omitLF = ignoreLF || skipLF;
bufferLoop: for (;;)
{
if (nextChar >= nChars) //判斷是否有元素，沒有則調(diào)用fill()方法取元素
fill();
if (nextChar >= nChars) //判斷是否已到文件末尾，若到文件末尾，則返回S
{
if (s != null && s.length() > 0)
return s.toString();
else
return null;
}
boolean eol = false;
char c = 0;
int i;
//如果遇到過換行符，則跳過該換行符繼續(xù)讀取
if (omitLF && (cb[nextChar] == '\n'))
nextChar++;
skipLF = false;
omitLF = false;
charLoop: for (i = nextChar; i < nChars; i++)
{
c = cb[i];
if ((c == '\n') || (c == '\r'))
{
eol = true;
break charLoop;
}
}
startChar = nextChar;
nextChar = i;
if (eol)
{
String str;
if (s == null)
{
str = new String(cb, startChar, i - startChar);
}
else
{
s.append(cb, startChar, i - startChar);
str = s.toString();
}
nextChar++;
if (c == '\r')
{
skipLF = true;
}
return str;
}
if (s == null)
s = new StringBuffer(defaultExpectedLineLength);
s.append(cb, startChar, i - startChar);
}
}
}
實際流程圖解：
5）close()方法：關(guān)閉資源釋放鏈接
public void close() throws IOException
{
synchronized (lock)
{
if (in == null)
return;
in.close();
in = null;
cb = null;
}
}
6）其它的skip()、make()方法等暫時不了解
五、BufferedReader類與InputStreamReader類比較
InputStreamReader中的文檔說明提到過：為了獲得最高效率，請考慮在BufferedReader中包裝InputStreamReader？
從read()方法理解，若使用InputStreamReader的read()方法，可以發(fā)現(xiàn)存在每2次就會調(diào)用一次解碼器解碼，但若是使用 BufferedReader包裝InputStreamReader后調(diào)用read()方法，可以發(fā)現(xiàn)只會調(diào)用一次解碼器解碼，其余時候都是直接從BufferedReader的緩沖區(qū)中取字符即可
從read(char cbuf[], int offset, int length)方法理解，若使用InputStreamReader的方法則只會讀取leng個字符，但是使用BufferedReader類則會讀取讀取8192個字符，會盡量提取比當(dāng)前操作所需的更多字節(jié)；
例如文件中有20個字符，我們先通過read(cbuf,0,5)要讀取5個字符到數(shù)組cbuf中，然后再通過read()方法讀取1個字符。那么使用InputStreamReader類的話，則會調(diào)用一次解碼器解碼然后存儲5個字符到數(shù)組中，然后又調(diào)用read()方法調(diào)用一次解碼器讀取2個字符，然后返回1個字符；等于是調(diào)用了2次解碼器，若使用BufferedReader類的話則是先調(diào)用一次解碼器讀取20個字符到字符緩沖區(qū)中，然后復(fù)制5個到數(shù)組中，在調(diào)用read()方法時，則直接從緩沖區(qū)中讀取字符，等于是調(diào)用了一次解碼器
因此可以看出BufferedReader類會盡量提取比當(dāng)前操作所需的更多字節(jié)，以應(yīng)該更多情況下的效率提升，
因此在設(shè)計到文件字符輸入流的時候，我們使用BufferedReader中包裝InputStreamReader類即可
以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。
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