JavaSE系列详解|新星计划day4【Java语言IO流】缓冲流的详解


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JavaSE系列详解|新星计划day4【Java语言IO流】缓冲流的详解
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目录
☆引言☆
一、缓冲流的概述和原理
概述:
原理:
二、缓冲流的分类
三、缓冲流的作用
作用:
注意:
四、缓冲流的使用
4.1字节缓冲输入流【BufferedInputStream】
4.2字节缓冲输出流【BufferedOutputStream】
小练习
4.3字符缓冲输入流【BufferedReader】
4.4字符缓冲输出流【BufferedWriter】
小练习
总结:

☆引言☆ 大家好,我是痛而不言笑而不语的浅伤。上一章我们学习了Java语言IO流中的序列化流,本章我们一起来学习Java语言IO流中的缓冲流。这篇文章主要带大家从缓冲流的概述和原理,分类,作用以及使用步骤等几个方面学习JavaIO流中的缓冲流。文章来自我的专栏《JavaSE系列详解》中,想要学习更多JavaSE的其他内容,订阅专栏《JavaSE系列详解》。对文章中描述错误的希望大家积极指出,我会加以改正。
一、缓冲流的概述和原理 概述: 缓冲流也叫高效流,它可以对四个基本的字节流和字符流进行增强效果,达到提高数据的读写能力。就像是勇士穿上了一层铠甲一样。为了提高数据读写的速度,Java API提供了带缓冲功能的流类,在使用这些流类时,会创建一个内部缓冲区数组,减少系统IO次数,从而提高读写的效率。
图解:
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原理: 这个就好像是一个家庭饮水要从自来水厂输送。内存就好比一个家庭,磁盘就是自来水厂,而要输送水的管道就是IO流,如果我们只要用水,每次直接从自来水厂输送水,时间长,效率低。而缓冲区就是在家里放一个水桶,我们先把水存放进水桶,我们需要的时候直接从水桶取水,这样就提高了取水的效率。缓冲流也一样,先把数据读取到缓冲区,我们再从缓冲区刷新读写,这样就提高了读取的效率。
图解:
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二、缓冲流的分类 因为是对四个基本的字节流和字符流做增强作用,缓冲流要“套接”在相应的节点流之上,所以按照数据类型分类也是四个:
字符缓冲输入流:BufferedInputStream
字节缓冲输出流:BufferedOutputStream
字符缓冲输入流:BufferedReader
字符缓冲输出流:BufferedWriter
三、缓冲流的作用 作用: 作用前面说了就是对四个基本的字节流和字符流做增强作用,从而提高对数据读写的效率。
当读取数据时,数据按块读入缓冲区,其后的读操作则直接访问缓冲区。
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当写入时,不会直接写到文件,先写到缓冲区中直到缓冲区写满,才会把缓冲区中的数据一次性写到文件里。使用方法flush()可以强制将缓冲区的内容全部写入输出流。
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注意:
1.缓冲区不是越大越好,因为缓冲区占用的是内存,过大会严重占用内存。
2.一般默认的缓冲区为8M。
四、缓冲流的使用 既然我们说了,缓冲流分为四个:字节缓冲输入流、字符缓冲输出流、字符缓冲输入流、字符缓冲输出流。依次对它们做一个详细的使用。
4.1字节缓冲输入流【BufferedInputStream】 继承关系:
java.io.BufferedInputStream extends InputStream
【JavaSE系列详解|新星计划day4【Java语言IO流】缓冲流的详解】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
int size:指定缓冲流内部缓冲区的大小,不指定默认
继承自父类的共性成员方法
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。
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对象的效率
3.使用BufferedInputStream对象中的read方法,把读取文件中的数据
4.释放资源
代码演示:
public static void main(String[] args) throws IOException { //1.创建FileInputStream对象,构造方法中绑定要写入的目的地 FileInputStream fis=new FileInputStream("F:\\workspace\\新建文件夹\\b.txt"); //2.创建BufferedInputStream对象,构造方法中传递FileInputStream对象,提高FileInputStream对象的效率 BufferedInputStream bis=new BufferedInputStream(fis); //3.使用BufferedInputStream对象中的read方法,把文件中的数据写入 /*int len=0; //记录每次读取到的字节 while((len=bis.read())!=-1){ System.out.println(len); }*/ //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。 byte[] bytes=new byte[1024]; int len=0; while((len=bis.read(bytes))!=-1){ System.out.println(new String (bytes,0,len)); } //4.释放资源 bis.close(); }

输出结果 :
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4.2字节缓冲输出流【BufferedOutputStream】 继承关系:
java.io.BufferedOutputStream extends OutputStream
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
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,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)
代码演示:
public class Demo01BufferedOutputStream { public static void main(String[] args) throws IOException { //1.创建FileOutputStream对象,构造方法中绑定要输出的目的地 FileOutputStream fos=new FileOutputStream("F:\\workspace\\新建文件夹\\b.txt"); //2.创建BufferedOutputStream对象,构造方法中传递FileOutputStream对象,提高FileOutputStream对象的效率 BufferedOutputStream bos=new BufferedOutputStream(fos); //3.使用BufferedOutputStream对象中的方法write,把数据写入到内部缓冲区中 bos.write("我是用缓冲流写进来的数据".getBytes()); //5.释放资源(会先调用flush方法刷新数据) bos.close(); } }

输出结果:
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小练习 文件的复制练习:一读一写
明确:
数据源:F:\\workspace\\新建文件夹\\集合框架图.jpg
数据的目的地:F:\\workspace\\新建文件夹\\集合\\集合框架图.jpg
步骤分析:
1.创建字节缓冲输入流对象,构造方法中传递字节输入流
2.创建字节缓冲输出流对象,构造方法中传递字节输出流
3.使用字节缓冲输入流对象中的read方法读取文件中的数据
4.使用字节缓冲输出流对象中的write方法把读取的数据写入到内部缓冲区中
5.释放资源
代码演示:
public class Demo03CopyFile { public static void main(String[] args) throws IOException { //测试效率 long s =System.currentTimeMillis(); //1.创建字节缓冲输入流对象,构造方法中传递字节输入流 BufferedInputStream bis=new BufferedInputStream(new FileInputStream("F:\\workspace\\新建文件夹\\集合框架图.jpg")); //2.创建字节缓冲输出流对象,构造方法中传递字节输出流 BufferedOutputStream bos=new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("F:\\workspace\\新建文件夹\\集合\\集合框架图.jpg")); //3.使用字节缓冲输入流对象中的read方法读取文件中的数据 //一次一个字节 /*int len =0; while((len=bis.read())!=-1){ bos.write(len ); }*/ //一次读取多个字节 int len =0; byte[]bs=new byte[1024]; while((len=bis.read(bs))!=-1){ bos.write(bs,0,len); } //5.释放资源 bis.close(); bos.close(); long e=System.currentTimeMillis(); System.out.println("复制文件共耗时:"+(e-s)+"毫秒。"); } }

复制文件时我们计算复制所用时间,一秒=1000毫秒。
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输出结果:
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4.3字符缓冲输入流【BufferedReader】 继承关系:
java.io.BufferedReader extends Read
继承自父类的共性成员方法:
int read() 读取单个字符。
int read(char[] cbuf) 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
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
特有的成员方法:
String readLine() 读取一个文本行
通过下列字符之一即可认为某行已终止:换行 ('\n')、回车 ('\r') 或回车后直接跟着换行。
使用步骤:
1.创建字符缓冲输入流对象,构造方法中传递一个字符输入流
2.使用字符缓冲输入流中的read/readLine方法,把文件中的数据读取到缓冲区中
3.释放资源
代码演示:
public class Demo05BufferedReader { public static void main(String[] args) throws IOException { //1.创建字符缓冲输入流对象,构造方法中传递一个字符输入流 BufferedReader br=new BufferedReader(new FileReader("F:\\workspace\\新建文件夹\\a.txt")); //2.使用字符缓冲输入流中的read方法,把文件中的数据读取到缓冲区中 String len; while((len=br.readLine())!=null){ System.out.println(len); } //3.释放资源 br.close(); } }

打印结果:
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4.4字符缓冲输出流【BufferedWriter】 继承关系:
iava.io.BufferedWriter extends Writer
继承自父类共性成员方法:
*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。
* 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。
* void flush() 刷新该流的缓冲。
* void close() 刷新该流的缓冲。
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。
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
换行:换行符号
window:\r\n
linux:/n
mac:/r
字符缓冲输出流的使用步骤:
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write方法,把数据写入到内存缓冲区中
3.调用字符缓冲输出流中的flush方法,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:
public class Demo04BufferedWriter { 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("F:\\workspace\\新建文件夹\\a.txt")); //2.调用字符缓冲输出流中的write方法,把数据写入到内存缓冲区中 bw.write("今天我学会了字符缓冲输出流,非常高兴!"); //3.调用字符缓冲输出流中的flush方法,把内存缓冲区中的数据,刷新到文件中 bw.flush(); //4.释放资源 bw.close(); } }

输出结果:
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小练习 对文本的内容进行排序
按照(1.2.3...)顺序排序
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分析:
1.创建一个HashMap集合对象,key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内容存储到HashMap集合中(key序号是有序的,会自动排序)
7.遍历HasMap集合,获取每一个值对
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,写到文件中
10.释放资源
代码演示:
public class Demo06Test { public static void main(String[] args) throws IOException { //1.创建一个HashMap集合对象,key存储每行文本的序号(1.2.3...),value存储每行的文本 HashMap 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("F:\\workspace\\新建文件夹\\d.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("F:\\workspace\\新建文件夹\\c.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内容存储到HashMap集合中(key序号是有序的,会自动排序) map.put(arr[0], arr[1]); } //7.遍历HasMap集合,获取每一个值对 for (String key : map.keySet()) { String value=https://www.it610.com/article/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,写到文件中 bw.write(line); bw.newLine(); } //10.释放资源 br.close(); bw.close(); } }

结果:
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总结: 好了以上就是缓冲流的一些学习,你是否学会了呢?今日的分享到此结束,由于笔者还在学习的路上辗转徘徊,水平有限,文章中可能有一些不对之处,还请各位大佬指正,最后祝愿每一个热爱编程的小伙伴,学习的路上不迷路,实现自己的追求。如果大家觉得还不错,希望多多支持一下。
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你的关注是对我前进的动力。
【完】
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