Java之缓冲流（字节/字符缓冲流）

Posted 2021-03-21 wurengen

概述

缓冲流,也叫高效流，是对4个基本的 FileXxx 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

缓冲流的基本原理及好处

• 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，减少系统IO次数，从而提高读写的效率。

BufferedOutputStream 字节缓冲输出流

java.io.BufferedOutputStream extends OutputStream继承自父类的共性成员方法:

• public void close() ：关闭此输出流并释放与此流相关联的任何系统资源。
• public void flush() ：刷新此输出流并强制任何缓冲的输出字节被写出。
• public void write(byte[] b)：将 b.length字节从指定的字节数组写入此输出流。
• public void write(byte[] b, int off, int len) ：从指定的字节数组写入 len字节，从偏移量 off开始输出到此输出流。
• public abstract void write(int b) ：将指定的字节输出流。

常用的构造方法

• BufferedOutputStream(OutputStream out) 创建一个新的缓冲输出流，以将数据写入指定的底层输出流。
• BufferedOutputStream(OutputStream out, int size) 创建一个新的缓冲输出流，以将具有指定缓冲区大小的数据写入指定的底层输出流。

构造方法参数:

• OutputStream out:字节输出流，我们可以传递FileOutputStream,缓冲流会给FileOutputStream增加一个缓冲区,提高FileOutputStream的写入效率。
• int size:指定缓冲流内部缓冲区的大小,不指定默认

使用步骤(重点)

1. 创建FileOutputStream对象,构造方法中绑定要输出的目的地
2. 创建BufferedOutputStream对象,构造方法中传递FileOutputStream对象对象,提高FileOutputStream对象效率
3. 使用BufferedOutputStream对象中的方法write,把数据写入到内部缓冲区中
4. 使用BufferedOutputStream对象中的方法flush,把内部缓冲区中的数据,刷新到文件中
5. 释放资源(会先调用flush方法刷新数据,第4部可以省略)

代码演示：

package demo01;

import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo01BufferedOutputStream {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //创建FileOutputStream对象，指定要输出的目的地
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("day21.atxt");
        //2.创建BufferedOutputStream对象,构造方法中传递FileOutputStream对象对象,提高FileOutputStream对象效率
        BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
        //把数据写入到内部缓冲区中
        bos.write("为中华崛起而读书---周恩来".getBytes());//字符串转化为字节数组
        /*
        使用BufferedOutputStream对象中的方法flush,把内部缓冲区中的数据,刷新到文件中
        bos.flush();
        5.释放资源(会先调用flush方法刷新数据,第4部可以省略)
        */
        bos.close();
    }
}

代码执行后的结果

BufferedInputStream:字节缓冲输入流

java.io.BufferedInputStream extends InputStream继承自父类的成员方法:

• int read()从输入流中读取数据的下一个字节。
• int read(byte[] b) 从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在缓冲区数组 b 中。
• void close() 关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

常用构造方法:

• BufferedInputStream(InputStream in) 创建一个 BufferedInputStream 并保存其参数，即输入流 in，以便将来使用。
• BufferedInputStream(InputStream in, int size) 创建具有指定缓冲区大小的 BufferedInputStream 并保存其参数，即输入流 in，以便将来使用。

构造方法参数:

• InputStream in:字节输入流对象，我们可以传递FileInputStream,缓冲流会给FileInputStream增加一个缓冲区,提高FileInputStream的读取效率
• int size:指定缓冲流内部缓冲区的大小,不指定使用默认大小。

使用步骤(重点):

1. 创建FileInputStream对象,构造方法中绑定要读取的数据源
2. 创建BufferedInputStream对象,构造方法中传递FileInputStream对象,提高FileInputStream对象的读取效率
3. 使用BufferedInputStream对象中的方法read,读取文件
4. 释放资源

代码演示：

先准备好要读取的文件（字节文件一般使用字母演示，中文容易乱码）

 代码实现

package demo01;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class Demo01BufferedInputStream {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建FileInputStream对象,构造方法中绑定要读取的数据源
        FileInputStream fis = new FileInputStream("day21.txt");
        //2.创建BufferedInputStream对象,构造方法中传递FileInputStream对象,提高FileInputStream对象的读取效率
        BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
        //3.使用BufferedInputStream对象中的方法read,读取文件
        int len = 0;//记录每次读取的字节
        //从输入流中读取一定数量的字节，并将其存储在缓冲区数组 b 中。
        byte[] b = new byte[1024];//定义数组，存储每次读取的数据
        //循环读取
        while ((len = bis.read(b)) != -1) {
            //输出读取的数据,并且转化为字符串
            System.out.println(new String(b, 0, len));
        }
        //释放资源
        bis.close();
    }
}

代码执行后的结果

利用缓冲流复制文件

代码演示

package demo01;


import java.io.*;

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("C:1.txt"));
                BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("Dcopy.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();
        System.out.println("缓冲流使用数组复制时间:" + (end - start) + " 毫秒");
    }
}

BufferedWriter:字符缓冲输出流

java.io.BufferedWriter extends Writer继承自父类的共性成员方法:

• void write(int c) 写入单个字符。
• void write(char[] cbuf)写入字符数组。
• abstract void write(char[] cbuf, int off, int len)写入字符数组的某一部分,off数组的开始索引,len写的字符个数。
• void write(String str)写入字符串。
• void write(String str, int off, int len) 写入字符串的某一部分,off字符串的开始索引,len写的字符个数。
• void flush()刷新该流的缓冲。
• void close() 关闭此流，但要先刷新它

常用构造方法:

• BufferedWriter(Writer out) 创建一个使用默认大小输出缓冲区的缓冲字符输出流。
• BufferedWriter(Writer out, int sz) 创建一个使用给定大小输出缓冲区的新缓冲字符输出流。

构造方法参数:

• Writer out:字符输出流，我们可以传递FileWriter,缓冲流会给FileWriter增加一个缓冲区,提高FileWriter的写入效率
• int sz:指定缓冲区的大小,不写默认大小

特有的成员方法:

• void newLine() 写入一个行分隔符。会根据不同的操作系统,获取不同的行分隔符

使用步骤:

1. 创建字符缓冲输出流对象,构造方法中传递字符输出流
2. 调用字符缓冲输出流中的方法write,把数据写入到内存缓冲区中
3. 调用字符缓冲输出流中的方法flush,把内存缓冲区中的数据,刷新到文件中
4. 释放资源

代码演示

package demo01;

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Demo01BufferedWriter {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建字符缓冲输出流对象,构造方法中传递字符输出流
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("day21c.txt"));
        //2.调用字符缓冲输出流中的方法write,把数据写入到内存缓冲区中
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //利用for循环写5遍，中国崛起
            bw.write("中国崛起" + i);
            //特意方法换行
            bw.newLine();
        }
        //释放资源
        bw.close();
    }
}

代码执行后的结果

BufferedReader:字符缓冲输入流

java.io.BufferedReader extends Reader继承自父类的共性成员方法:

• int read() 读取单个字符并返回。
• int read(char[] cbuf)一次读取多个字符,将字符读入数组。
• void close() 关闭该流并释放与之关联的所有资源。

构造方法:

• BufferedReader(Reader in) 创建一个使用默认大小输入缓冲区的缓冲字符输入流。
• BufferedReader(Reader in, int size) 创建一个使用指定大小输入缓冲区的缓冲字符输入流。

参数:

• Reader in:字符输入流我们可以传递FileReader,缓冲流会给FileReader增加一个缓冲区,提高FileReader的读取效率
• int size：指定缓冲区大小

特有的成员方法:

String readLine() 读取一个文本行。读取一行数据行的终止符号。通过下列字符之一即可认为某行已终止：换行 (‘ ‘)、回车 (‘ ‘) 或回车后直接跟着换行( )。返回值：包含该行内容的字符串，不包含任何行终止符，如果已到达流末尾，则返回 null

使用步骤:

1. 创建字符缓冲输入流对象,构造方法中传递字符输入流
2. 使用字符缓冲输入流对象中的方法read/readLine读取文本
3. 释放资源

代码演示

package demo01;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class Demo01BufferedReader {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建字符缓冲输入流对象,构造方法中传递字符输入流
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("day21c.txt"));
         /*
            发下以上读取是一个重复的过程,所以可以使用循环优化
            不知道文件中有多少行数据,所以使用while循环
            while的结束条件,读取到null结束
         */
        String s; //定义变量，记录每次读取的数据
        while ((s = br.readLine()) != null) {
            System.out.println(s);
        }
        //释放资源
        br.close();

    }
}

代码执行的结果

练习:文本排序

 代码实现

package demo01;

import java.io.*;
import java.util.HashMap;

/*
    练习:
        对文本的内容进行排序
        按照(1,2,3....)顺序排序
    分析:
        1.创建一个HashMap集合对象,可以:存储每行文本的序号(1,2,3,..);value:存储每行的文本
        2.创建字符缓冲输入流对象,构造方法中绑定字符输入流
        3.创建字符缓冲输出流对象,构造方法中绑定字符输出流
        4.使用字符缓冲输入流中的方法readline,逐行读取文本
        5.对读取到的文本进行切割,获取行中的序号和文本内容
        6.把切割好的序号和文本的内容存储到HashMap集合中(key序号是有序的,会自动排序1,2,3,4..)
        7.遍历HashMap集合,获取每一个键值对
        8.把每一个键值对,拼接为一个文本行
        9.把拼接好的文本,使用字符缓冲输出流中的方法write,写入到文件中
        10.释放资源
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1.创建一个HashMap集合对象,可以:存储每行文本的序号(1,2,3,..);value:存储每行的文本
        HashMap<String, String> map = new HashMap<>();
        //2.创建字符缓冲输入流对象,构造方法中绑定字符输入流
        BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("day20a.txt"));
        //3.创建字符缓冲输出流对象,构造方法中绑定字符输出流
        BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("day20.txt"));
        //4.使用字符缓冲输入流中的方法readline,逐行读取文本
        String line;
        while ((line = br.readLine()) != null) {
            //5.对读取到的文本进行切割,获取行中的序号和文本内容
            String[] arr = line.split(".");
            //6.把切割好的序号和文本的内容存储到HashMap集合中(key序号是有序的,会自动排序1,2,3,4..)
            map.put(arr[0], arr[1]);
        }
        //7.遍历HashMap集合,获取每一个键值对
        for (String key : map.keySet()) {
            String value = map.get(key);
            //8.把每一个键值对,拼接为一个文本行
            line = key + "." + value;
            //9.把拼接好的文本,使用字符缓冲输出流中的方法write,写入到文件中
            bw.write(line);
            bw.newLine();//写换行
        }
        //10.释放资源
        bw.close();
        br.close();
    }
}