java IO流： 字节缓冲流

目录

• 缓冲流
• BufferedOutputStream 字节缓冲输出流
  • 构造方法
• BufferedInputStream 字节缓冲输入流
  • 构造方法
• 效率测试

缓冲流

• 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
• 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，减少系统IO次数，从而提高读写的效率。

BufferedOutputStream 字节缓冲输出流

• BufferedOutputStream extends OutputStream
• 该类实现缓冲的输出流。通过设置这种输出流，应用程序就可以将各个字节写入底层输出流中，而不必针对每次字节写入调用底层系统。
• 继承自父类的共性成员方法
  • void close() ：关闭此输出流并释放与此流有关的所有系统资源。
  • void flush()：刷新此输出流并强制写出所有缓冲的输出字节。
  • void write(byte[] b) ：将 b.length 个字节从指定的 byte 数组写入此输出流。
  • void write(byte[] b, int off, int len) ：将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此输出流。
  • abstract void write(int b) ：将指定的字节写入此输出流。

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。
• 参数：
  • OutputStream out：字节输出流，可以传递FileOutputStream，缓冲流会给FileOutputStream增加一个缓冲区，提高其写入效率
  • int size：指定缓冲流内部缓冲区的大小
• 使用步骤：
  1. 创建一个FileOutputStream对象，构造方法中要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，提高FileOutputStream对象的效率
  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，第四步可以省略)

 public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileOutputStream fos=new FileOutputStream("D:\\document\\code\\xuexi\\java\\aaa\\a.txt");
        BufferedOutputStream bos=new BufferedOutputStream(fos);
        bos.write("写数据到缓冲区".getBytes());//写数据到缓冲区
        bos.flush();
        bos.close();

    }

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BufferedInputStream 字节缓冲输入流

• 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。
    • 读取文件中的一个字节并返回，并把指针向后移一位，读取到文件的末尾返回-1
  • 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。

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。
• 参数：
  • InputStream in： 字节输入流，可以传递FileInputStream，缓冲流会给FileInputStream增加一个缓冲区，提高其读取效率
  • int size：指定缓冲流内部缓冲区的大小
• 使用步骤：
  1. 创建FileInputStream对象，构造方法中要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

public static void main(String[] args) throws IOException {
        FileInputStream fis=new FileInputStream("D:\\document\\code\\xuexi\\java\\aaa\\a.txt");
        BufferedInputStream bis=new BufferedInputStream(fis);
        int len=0;
//        while ((len=bis.read())!=-1){
//            System.out.println(len);
//        }
        byte[] bytes=new byte[1024];//存储每次读取的数据
        while ((len=bis.read(bytes))!=-1){
            System.out.println(new String(bytes,0,len));//abcd
        }
        bis.close();

    }

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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（375MB），测试它的效率。

1. 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...

2. 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();
        System.out.println("缓冲流使用数组复制时间:"+(end - start)+" 毫秒");
    }
}
缓冲流使用数组复制时间:666 毫秒