Java學習之緩沖流的原理詳解

更新時間：2023年01月28日 14:29:53 作者：橙?子_

為了提高其數(shù)據(jù)的讀寫效率，Java中又定義了四種緩沖流，分別是：字節(jié)緩沖輸入流、字節(jié)緩沖輸出流、字符緩沖輸入流和字符緩沖輸出流。本文主要來和大家聊聊這些緩沖流的原理，希望對大家有所幫助

前言

前面我們已經(jīng)學習了四種對文件數(shù)據(jù)操作的基本流，字節(jié)輸入流，字節(jié)輸出流，字符輸入流，字符輸出流。為了提高其數(shù)據(jù)的讀寫效率，Java中又定義了四種緩沖流，分別是：

字節(jié)緩沖輸入流 BufferedInputStream
字節(jié)緩沖輸出流 BufferedOutputStream
字符緩沖輸入流 BufferedReader
字符緩沖輸出流 BufferedWriter

其實，高級流不僅這里的緩沖流，還有數(shù)據(jù)流，轉換流，打印流等。高級流都是對基本流的封裝，其底層依舊使用基本流讀寫數(shù)據(jù)，但是其新增了一些非常好用的方法。

字節(jié)緩沖流

字節(jié)緩沖輸入流 BufferedInputStream 可以用于高效的讀取數(shù)據(jù)，其底層默認自帶了一個長度為 8192 的緩沖區(qū)，你也可以自定義緩沖區(qū)長度。在使用時是把基本流包裝成高級流，其本質是使用底層的基本流讀取數(shù)據(jù)。

JDK中的源碼：

    public BufferedInputStream(InputStream in) {
        this(in, DEFAULT_BUFFER_SIZE);
    }

    public BufferedInputStream(InputStream in, int size) {
        super(in);
        if (size <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
        }
        buf = new byte[size];
    }

示例，使用字節(jié)緩沖流拷貝文件：

import java.io.*;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        /*
        利用字節(jié)緩沖流拷貝文件
         */
        
        //1. 創(chuàng)建緩沖流對象
        BufferedInputStream bis=new BufferedInputStream(new FileInputStream("test.txt"));
        BufferedOutputStream bos=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.txt"));
        //循環(huán)讀取數(shù)據(jù)并寫入文件
        int b;
        while ((b=bis.read())!=-1){
            bos.write(b);
        }
        //釋放資源，不用釋放傳入的基本流
        bos.close();
        bis.close();
    }
}

同樣的，我們可以一次讀取多個字節(jié)，要實現(xiàn)這個功能，只需要往 read() 方法總傳入一個字節(jié)數(shù)組，一次讀取幾個字節(jié)由數(shù)組的大小決定，同時往 write() 方法中傳入開始索引和寫入的長度 len，防止寫入殘留數(shù)據(jù)。

示例，改寫上面的拷貝文件的程序：

//一次讀取多個字節(jié)的數(shù)據(jù)
byte[] bytes = new byte[1024];
int len;
while ((len=bis.read(bytes))!=-1){
    bos.write(bytes,0,len);
}

原理

使用緩沖字節(jié)流提高了數(shù)據(jù)的讀寫效率，其底層依然是使用前面談到的字節(jié)輸入流和字節(jié)輸出流兩種基本流讀取數(shù)據(jù)，程序在內存中默認產(chǎn)生一個長度為 8192 的緩沖區(qū)，此時在內存中進行數(shù)據(jù)的交換效率是非常高的。

讀取數(shù)據(jù)時既可以使用無參的 read() 方法，也可以使用傳入字節(jié)數(shù)組的 read() 方法。前者返回數(shù)據(jù)在字符集中的十進制數(shù)，讀取到文件末尾時返回 -1 ，后者返回讀取的數(shù)據(jù)個數(shù)，讀取的數(shù)據(jù)在字符集中對應的十進制數(shù)存放在數(shù)組中，讀取到文件末尾時返回 -1。讀取數(shù)據(jù)是一個解碼的過程，如下圖：

字符緩沖流

在使用字符流操作本地文件的數(shù)據(jù)時，當創(chuàng)建字符流對象時，其實在底層已經(jīng)默認生成了一個長度為 8192 的數(shù)組，這塊內存被稱為緩沖區(qū)。所以使用字符緩沖流來讀寫數(shù)據(jù)提升的效率并不是特別明顯，但是在字符緩沖流中封裝了一些方法，方便對數(shù)據(jù)的讀寫。

使用 readLine() 方法一次讀取一行的數(shù)據(jù)，遇到回車換行符停止，返回 null，但是并不會把回車換行符讀取到內存中。示例：

import java.io.*;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("test.txt"));
        String s;
        while ((s=br.readLine())!=null){
            System.out.println(s);
        }
        br.close();
    }
}

使用 newLine() 方法可以實現(xiàn)換行的效果，避免了不同操作系統(tǒng)換行符不同的問題，示例：

import java.io.*;

???????public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        BufferedWriter bw=new BufferedWriter(new FileWriter("test.txt",true));
        bw.write("123");
        bw.newLine();
        bw.write("456");
        bw.close();
    }
}

到此這篇關于Java學習之緩沖流的原理詳解的文章就介紹到這了,更多相關Java緩沖流內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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