JavaSE-IO流/6.IO流之缓冲流【it❤ld】

JavaSE-IO流/6.IO流之缓冲流

发表于 2020-12-19 | 更新于 2020-12-19

自许封侯在万里。有谁知，鬓虽残，心未死。

——陆游《夜游宫》

[TOC]

IO流之缓冲流

缓冲流是一个更强大的流，能够高效读写。另外也有能够转换编码的转换流，能够持久化存储对象的序列化流等等。这些功能更为强大的流，都是在基本的流对象基础之上创建而来的，相当于是对基本流对象的一种增强。

缓冲流与普通流对比，缓冲流一次默认读写8192个字节，普通流通过数组来读取的时候通过设置适当的数字字节长度可以达到比缓冲流还要高效，但是缓冲流也可以改变缓冲区的默认值和，每次搬运的字节数，缓冲流更灵活。

1. 缓冲流概述

缓冲流是对FileOutputStream/FileInputStream/FileWriter/FileReader流的增强，所以也是4个流，按照数据类型分类：

字节缓冲流： BufferedInputStream/BufferedOutputStream

字符缓冲流： BufferedReader/BufferedWriter

缓冲流的基本原理，是在创建流对象时，会创建一个内置的默认大小的缓冲区数组，通过缓冲区读写，等凑够了缓冲区大小的时候一次性写入磁盘，减少系统IO次数，从而提高读写的效率。
学习基础流的时候我们就已经知道flush()和close()这两个方法，这里再点一下：

flush()是从缓冲区把文件写出。

close()是将文件从缓冲区内写出并且关闭相应的流。

2. 字节缓冲流

`BufferedInputStream/BufferedOutputStream`

构造方法

public BufferedInputStream(InputStream in) ：创建一个新的缓冲输入流。

public BufferedOutputStream(OutputStream out)：创建一个新的缓冲输出流。

// 创建字节缓冲输入流
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("bis.txt"));
// 创建字节缓冲输出流
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("bos.txt"));

效率测试

查询API，缓冲流读写方法与基本的流是一致的，我们通过复制大文件，测试它的效率。

使用基本流，代码如下：

public class BufferedDemo {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        // 记录开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        // 创建流对象
        try (
            FileInputStream fis = new FileInputStream("jdk9.exe");
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream("copy.exe")
        ){
            // 读写数据
            int b;
            while ((b = fis.read()) != ‐1) {
                fos.write(b);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 记录结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("普通流复制时间:"+(end ‐ start)+" 毫秒");
    }
}

十几分钟过去了…

使用缓冲流，代码如下：

public class BufferedDemo {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        // 记录开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        // 创建流对象
        try (
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("jdk9.exe"));
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));
        ){
            // 读写数据
            int b;
            while ((b = bis.read()) != ‐1) {
                bos.write(b);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 记录结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("缓冲流复制时间:"+(end ‐ start)+" 毫秒");
    }
}

缓冲流复制时间:8016 毫秒

如何更快呢？

使用数组的方式，代码如下：

public class BufferedDemo {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        // 记录开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();
        // 创建流对象
        try (
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("jdk9.exe"));
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("copy.exe"));
        ){
            // 读写数据
            int len;
            byte[] bytes = new byte[8*1024];
            while ((len = bis.read(bytes)) != ‐1) {
                bos.write(bytes, 0 , len);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 记录结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();
        // 缓冲流使用数组复制时间:666 毫秒
        System.out.println("缓冲流使用数组复制时间:"+(end ‐ start)+" 毫秒");
    }
}

3. 字符缓冲流

构造方法

public BufferedReader(Reader in)：创建一个新的缓冲输入流。

public BufferedWriter(Writer out)：创建一个新的缓冲输出流。

// 创建字节缓冲输入流
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("br.txt"));
// 创建字节缓冲输出流
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("bw.txt"));

特有方法

字符缓冲流的基本方法与普通字符流调用方式一致，不再阐述，我们来看它们具备的特有方法。

BuﬀeredReader： public String readLine(): 读一行文字。

public class BufferedReaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建流对象
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
        // 定义字符串,保存读取的一行文字
        String line = null;
        // 循环读取,读取到最后返回null
        while ((line = br.readLine())!=null) {
            System.out.print(line);
            System.out.println("‐‐‐‐‐‐");
        }
        // 释放资源
        br.close();
    }
}

BuﬀeredWriter： public void newLine(): 写一行行分隔符,由系统属性定义符号。

public class BufferedWriterDemo throws IOException {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建流对象
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));
        // 写出数据
        bw.write("简维");
        // 写出换行
        bw.newLine();
        bw.write("程序");
        bw.newLine();
        bw.write("员");
        bw.newLine();
        // 释放资源
        bw.close();
    }
}
输出效果:
简维
程序
员

4. 练习–文本排序

请将文本信息恢复顺序

3.侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下。愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必得裨补阙漏，有所广益。

8.愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏，臣不胜受恩感激。

4.将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用之于昔日，先帝称之曰能，是以众议举宠为督。愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。

2.宫中府中，俱为一体，陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理，不宜偏私，使内外异法也。

1.先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。

9.今当远离，临表涕零，不知所言。

6.臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。

7.先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐付托不效，以伤先帝之明，故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。

5.亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之信之，则汉室之隆，可计日而待也。

案例分析

逐行读取文本信息。
解析文本信息到集合中。
遍历集合，按顺序，写出文本信息。

案例实现

public class BufferedTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建map集合,保存文本数据,键为序号,值为文字
        HashMap<String, String> lineMap = new HashMap<>();
        // 创建流对象
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("in.txt"));
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("out.txt"));
        // 读取数据
        String line = null;
        while ((line = br.readLine())!=null) {
            // 解析文本
            String[] split = line.split("\\.");
            // 保存到集合
            lineMap.put(split[0],split[1]);
        }
        // 释放资源
        br.close();
        // 遍历map集合
        for (int i = 1; i <= lineMap.size(); i++) {
            String key = String.valueOf(i);
            // 获取map中文本
            String value = lineMap.get(key);
            // 写出拼接文本
            bw.write(key+"."+value);
            // 写出换行
            bw.newLine();
        }
        // 释放资源
        bw.close();
    }
}

☆

本文作者: DuanChaojie

本文链接: http://www.itbuild.cn/2020/12/19/JavaSE-IO%E6%B5%81/6.IO%E6%B5%81%E4%B9%8B%E7%BC%93%E5%86%B2%E6%B5%81/