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Java IO流常用字節(jié)字符流原理解析

瀏覽:72日期:2022-09-03 14:56:07

Java的流體系十分龐大,我們來看看體系圖:

Java IO流常用字節(jié)字符流原理解析

這么龐大的體系里面,常用的就那么幾個,我們把它們抽取出來,如下圖:

Java IO流常用字節(jié)字符流原理解析

一:字節(jié)流

1:字節(jié)輸入流

字節(jié)輸入流的抽象基類是InputStream,常用的子類是 FileInputStream和BufferedInputStream。

1)FileInputStream

文件字節(jié)輸入流:一切文件在系統(tǒng)中都是以字節(jié)的形式保存的,無論你是文檔文件、視頻文件、音頻文件...,需要讀取這些文件都可以用FileInputStream去讀取其保存在存儲介質(磁盤等)上的字節(jié)序列。FileInputStream在創(chuàng)建時通過把文件名作為構造參數(shù)連接到該文件的字節(jié)內容,建立起字節(jié)流傳輸通道。然后通過 read()、read(byte[])、read(byte[],int begin,int len) 三種方法從字節(jié)流中讀取 一個字節(jié)、一組字節(jié)。

2)BufferedInputStream

帶緩沖的字節(jié)輸入流:上面我們知道文件字節(jié)輸入流的讀取時,是直接同字節(jié)流中讀取的。由于字節(jié)流是與硬件(存儲介質)進行的讀取,所以速度較慢。而CPU需要使用數(shù)據(jù)時通過read()、read(byte[])讀取數(shù)據(jù)時就要受到硬件IO的慢速度限制。我們又知道,CPU與內存發(fā)生的讀寫速度比硬件IO快10倍不止,所以優(yōu)化讀寫的思路就有了:在內存中建立緩存區(qū),先把存儲介質中的字節(jié)讀取到緩存區(qū)中。CPU需要數(shù)據(jù)時直接從緩沖區(qū)讀就行了,緩沖區(qū)要足夠大,在被讀完后又觸發(fā)fill()函數(shù)自動從存儲介質的文件字節(jié)內容中讀取字節(jié)存儲到緩沖區(qū)數(shù)組。

BufferedInputStream 內部有一個緩沖區(qū),默認大小為8M,每次調用read方法的時候,它首先嘗試從緩沖區(qū)里讀取數(shù)據(jù),若讀取失敗(緩沖區(qū)無可讀數(shù)據(jù)),則選擇從物理數(shù)據(jù)源 (譬如文件)讀取新數(shù)據(jù)(這里會嘗試盡可能讀取多的字節(jié))放入到緩沖區(qū)中,最后再將緩沖區(qū)中的內容返回給用戶.由于從緩沖區(qū)里讀取數(shù)據(jù)遠比直接從存儲介質讀取速度快,所以BufferedInputStream的效率很高。

public class OutputStreamWriter extends Writer {// 流編碼類,所有操作都交給它完成。private final StreamEncoder se;// 創(chuàng)建使用指定字符的OutputStreamWriter。public OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName) throws UnsupportedEncodingException {super(out);if (charsetName == null) throw new NullPointerException('charsetName');se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this, charsetName);}// 創(chuàng)建使用默認字符的OutputStreamWriter。public OutputStreamWriter(OutputStream out) {super(out);try {se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this, (String)null);}catch (UnsupportedEncodingException e) {throw new Error(e);}}// 創(chuàng)建使用指定字符集的OutputStreamWriter。public OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs) {super(out);if (cs == null) throw new NullPointerException('charset');se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this, cs);}// 創(chuàng)建使用指定字符集編碼器的OutputStreamWriter。public OutputStreamWriter(OutputStream out, CharsetEncoder enc) {super(out);if (enc == null) throw new NullPointerException('charset encoder');se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this, enc);}// 返回該流使用的字符編碼名。如果流已經(jīng)關閉,則此方法可能返回 null。public String getEncoding() {return se.getEncoding();}// 刷新輸出緩沖區(qū)到底層字節(jié)流,而不刷新字節(jié)流本身。該方法可以被PrintStream調用。void flushBuffer() throws IOException {se.flushBuffer();}// 寫入單個字符public void write(int c) throws IOException {se.write(c);}// 寫入字符數(shù)組的一部分public void write(char cbuf[], int off, int len) throws IOException {se.write(cbuf, off, len);}// 寫入字符串的一部分public void write(String str, int off, int len) throws IOException {se.write(str, off, len);}// 刷新該流。可以發(fā)現(xiàn),刷新緩沖區(qū)其實是通過流編碼類的flush()實現(xiàn)的,故可以看出,緩沖區(qū)是流編碼類自帶的而不是OutputStreamWriter實現(xiàn)的。public void flush() throws IOException {se.flush();}// 關閉該流。public void close() throws IOException {se.close();}}

每次調用 write() 方法都會導致在給定字符(或字符集)上調用編碼轉換器。在寫入底層輸出流之前,得到的這些字節(jié)將在緩沖區(qū)中累積(傳遞給 write() 方法的字符沒有緩沖,輸出數(shù)組才有緩沖)。為了獲得最高效率,可考慮將 OutputStreamWriter 包裝到 BufferedWriter 中,以避免頻繁調用轉換器。

2)BufferedWriter

帶緩沖的字符輸出流:與OutputStreamWriter的緩沖不同,BufferedWriter的緩沖是真正由自己創(chuàng)建的緩沖數(shù)組來實現(xiàn)的。故此:不需要頻繁調用編碼轉換器進行緩沖,而且,它可以提供單個字符、數(shù)組和字符串的緩沖(編碼轉換器只能緩沖字符數(shù)組和字符串)。

BufferedWriter可以在創(chuàng)建時把一個OutputStreamWriter進行包裝,為輸出流建立緩沖;

然后,通過

void write(char[] cbuf, int off, int len) 寫入字符數(shù)組的某一部分。 void write(int c) 寫入單個字符。 void write(String s, int off, int len) 寫入字符串的某一部分。

向緩沖區(qū)寫入數(shù)據(jù)。

還可以通過

void newLine()

寫入一個行分隔符。

最后,可以手動控制緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)刷新:

void flush() 刷新該流的緩沖。

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持好吧啦網(wǎng)。

標簽: Java
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