吃透Java IO:字節(jié)流、字符流、緩沖流

IO流是Java中的一個重要構(gòu)成部分,也是我們經(jīng)常打交道的。這篇關(guān)于Java IO的博文干貨滿滿

下面幾個問題(問題還會繼續(xù)補充),如果你能對答如流,那么恭喜你,IO知識掌握得很好,可以立即關(guān)閉文章。反之,你可以在后面得文章中尋找答案。

1.  Java IO流有什么特點?

2.  Java IO流分為幾種類型?

3.  字節(jié)流和字符流的關(guān)系與區(qū)別?

4.  字符流是否使用了緩沖?

5.  緩沖流的效率一定高嗎?為什么?

6.  緩沖流體現(xiàn)了Java中的哪種設(shè)計模式思想?

7.  為什么要實現(xiàn)序列化?如何實現(xiàn)序列化?

8.  序列化數(shù)據(jù)后,再次修改類文件,讀取數(shù)據(jù)會出問題,如何解決呢?

1 初識Java IO

IO,即inout,也就是輸入和輸出,指應(yīng)用程序和外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳遞,常見的外部設(shè)備包括文件、管道、網(wǎng)絡(luò)連接。

Java 中是通過流處理IO 的,那么什么是流?

流(Stream),是一個抽象的概念,是指一連串的數(shù)據(jù)(字符或字節(jié)),是以先進先出的方式發(fā)送信息的通道。

當(dāng)程序需要讀取數(shù)據(jù)的時候,就會開啟一個通向數(shù)據(jù)源的流,這個數(shù)據(jù)源可以是文件,內(nèi)存,或是網(wǎng)絡(luò)連接。類似的,當(dāng)程序需要寫入數(shù)據(jù)的時候,就會開啟一個通向目的地的流。這時候你就可以想象數(shù)據(jù)好像在這其中“流”動一樣。

一般來說關(guān)于流的特性有下面幾點:

  1. 先進先出:最先寫入輸出流的數(shù)據(jù)最先被輸入流讀取到。

  2. 順序存?。嚎梢砸粋€接一個地往流中寫入一串字節(jié),讀出時也將按寫入順序讀取一串字節(jié),不能隨機訪問中間的數(shù)據(jù)。(RandomAccessFile除外)

  3. 只讀或只寫:每個流只能是輸入流或輸出流的一種,不能同時具備兩個功能,輸入流只能進行讀操作,對輸出流只能進行寫操作。在一個數(shù)據(jù)傳輸通道中,如果既要寫入數(shù)據(jù),又要讀取數(shù)據(jù),則要分別提供兩個流。

1.1 IO流分類

IO流主要的分類方式有以下3種:

  1. 按數(shù)據(jù)流的方向:輸入流、輸出流

  2. 按處理數(shù)據(jù)單位:字節(jié)流、字符流

  3. 按功能:節(jié)點流、處理流

1、輸入流與輸出流

輸入與輸出是相對于應(yīng)用程序而言的,比如文件讀寫,讀取文件是輸入流,寫文件是輸出流,這點很容易搞反。

2、字節(jié)流與字符流

字節(jié)流和字符流的用法幾乎完成全一樣,區(qū)別在于字節(jié)流和字符流所操作的數(shù)據(jù)單元不同,字節(jié)流操作的單元是數(shù)據(jù)單元是8位的字節(jié),字符流操作的是數(shù)據(jù)單元為16位的字符。

為什么要有字符流?

Java中字符是采用Unicode標(biāo)準(zhǔn),Unicode 編碼中,一個英文為一個字節(jié),一個中文為兩個字節(jié)。


而在UTF-8編碼中,一個中文字符是3個字節(jié)。例如下面圖中,“云深不知處”5個中文對應(yīng)的是15個字節(jié):-28-70-111-26-73-79-28-72-115-25-97-91-27-92-124


那么問題來了,如果使用字節(jié)流處理中文,如果一次讀寫一個字符對應(yīng)的字節(jié)數(shù)就不會有問題,一旦將一個字符對應(yīng)的字節(jié)分裂開來,就會出現(xiàn)亂碼了。為了更方便地處理中文這些字符,Java就推出了字符流。

字節(jié)流和字符流的其他區(qū)別:

  1. 字節(jié)流一般用來處理圖像、視頻、音頻、PPT、Word等類型的文件。字符流一般用于處理純文本類型的文件,如TXT文件等,但不能處理圖像視頻等非文本文件。用一句話說就是:字節(jié)流可以處理一切文件,而字符流只能處理純文本文件。

  2. 字節(jié)流本身沒有緩沖區(qū),緩沖字節(jié)流相對于字節(jié)流,效率提升非常高。而字符流本身就帶有緩沖區(qū),緩沖字符流相對于字符流效率提升就不是那么大了。詳見文末效率對比。

以寫文件為例,我們查看字符流的源碼,發(fā)現(xiàn)確實有利用到緩沖區(qū):


圖片

3、節(jié)點流和處理流

節(jié)點流:直接操作數(shù)據(jù)讀寫的流類,比如FileInputStream

處理流:對一個已存在的流的鏈接和封裝,通過對數(shù)據(jù)進行處理為程序提供功能強大、靈活的讀寫功能,例如BufferedInputStream(緩沖字節(jié)流)

處理流和節(jié)點流應(yīng)用了Java的裝飾者設(shè)計模式。

下圖就很形象地描繪了節(jié)點流和處理流,處理流是對節(jié)點流的封裝,最終的數(shù)據(jù)處理還是由節(jié)點流完成的。


圖片

在諸多處理流中,有一個非常重要,那就是緩沖流。

我們知道,程序與磁盤的交互相對于內(nèi)存運算是很慢的,容易成為程序的性能瓶頸。減少程序與磁盤的交互,是提升程序效率一種有效手段。緩沖流,就應(yīng)用這種思路:普通流每次讀寫一個字節(jié),而緩沖流在內(nèi)存中設(shè)置一個緩存區(qū),緩沖區(qū)先存儲足夠的待操作數(shù)據(jù)后,再與內(nèi)存或磁盤進行交互。這樣,在總數(shù)據(jù)量不變的情況下,通過提高每次交互的數(shù)據(jù)量,減少了交互次數(shù)。


圖片

聯(lián)想一下生活中的例子,我們搬磚的時候,一塊一塊地往車上裝肯定是很低效的。我們可以使用一個小推車,先把磚裝到小推車上,再把這小推車推到車前,把磚裝到車上。這個例子中,小推車可以視為緩沖區(qū),小推車的存在,減少了我們裝車次數(shù),從而提高了效率。


圖片

需要注意的是,緩沖流效率一定高嗎?不一定,某些情形下,緩沖流效率反而更低,具體請見IO流效率對比。

完整的IO分類圖如下:


1.2 案例實操

接下來,我們看看如何使用Java IO。

文本讀寫的例子,也就是文章開頭所說的,將“松下問童子,言師采藥去。只在此山中,云深不知處?!睂懭氡镜匚谋荆缓笤購奈募x取內(nèi)容并輸出到控制臺。往期面試題:001期~180期匯總

1、FileInputStream、FileOutputStream(字節(jié)流)

字節(jié)流的方式效率較低,不建議使用

public class IOTest {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
  File file = new File("D:/test.txt");

  write(file);
  System.out.println(read(file));
 }

 public static void write(File file) throws IOException {
  OutputStream os = new FileOutputStream(file, true);

  // 要寫入的字符串
  String string = "松下問童子,言師采藥去。只在此山中,云深不知處。";
  // 寫入文件
  os.write(string.getBytes());
  // 關(guān)閉流
  os.close();
 }

 public static String read(File file) throws IOException {
  InputStream in = new FileInputStream(file);

  // 一次性取多少個字節(jié)
  byte[] bytes = new byte[1024];
  // 用來接收讀取的字節(jié)數(shù)組
  StringBuilder sb = new StringBuilder();
  // 讀取到的字節(jié)數(shù)組長度,為-1時表示沒有數(shù)據(jù)
  int length = 0;
  // 循環(huán)取數(shù)據(jù)
  while ((length = in.read(bytes)) != -1) {
   // 將讀取的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成字符串
   sb.append(new String(bytes, 0, length));
  }
  // 關(guān)閉流
  in.close();

  return sb.toString();
 }
}

2、BufferedInputStream、BufferedOutputStream(緩沖字節(jié)流)

緩沖字節(jié)流是為高效率而設(shè)計的,真正的讀寫操作還是靠FileOutputStreamFileInputStream,所以其構(gòu)造方法入?yún)⑹沁@兩個類的對象也就不奇怪了。

public class IOTest {

 public static void write(File file) throws IOException {
  // 緩沖字節(jié)流,提高了效率
  BufferedOutputStream bis = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file, true));

  // 要寫入的字符串
  String string = "松下問童子,言師采藥去。只在此山中,云深不知處。";
  // 寫入文件
  bis.write(string.getBytes());
  // 關(guān)閉流
  bis.close();
 }

 public static String read(File file) throws IOException {
  BufferedInputStream fis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));

  // 一次性取多少個字節(jié)
  byte[] bytes = new byte[1024];
  // 用來接收讀取的字節(jié)數(shù)組
  StringBuilder sb = new StringBuilder();
  // 讀取到的字節(jié)數(shù)組長度,為-1時表示沒有數(shù)據(jù)
  int length = 0;
  // 循環(huán)取數(shù)據(jù)
  while ((length = fis.read(bytes)) != -1) {
   // 將讀取的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成字符串
   sb.append(new String(bytes, 0, length));
  }
  // 關(guān)閉流
  fis.close();

  return sb.toString();
 }
}

3、InputStreamReader、OutputStreamWriter(字符流)

字符流適用于文本文件的讀寫,OutputStreamWriter類其實也是借助FileOutputStream類實現(xiàn)的,故其構(gòu)造方法是FileOutputStream的對象

public class IOTest {

 public static void write(File file) throws IOException {
  // OutputStreamWriter可以顯示指定字符集,否則使用默認(rèn)字符集
  OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file, true), "UTF-8");

  // 要寫入的字符串
  String string = "松下問童子,言師采藥去。只在此山中,云深不知處。";
  osw.write(string);
  osw.close();
 }

 public static String read(File file) throws IOException {
  InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(file), "UTF-8");
  // 字符數(shù)組:一次讀取多少個字符
  char[] chars = new char[1024];
  // 每次讀取的字符數(shù)組先append到StringBuilder中
  StringBuilder sb = new StringBuilder();
  // 讀取到的字符數(shù)組長度,為-1時表示沒有數(shù)據(jù)
  int length;
  // 循環(huán)取數(shù)據(jù)
  while ((length = isr.read(chars)) != -1) {
   // 將讀取的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成字符串
   sb.append(chars, 0, length);
  }
  // 關(guān)閉流
  isr.close();

  return sb.toString()
 }
}

4、字符流便捷類

Java提供了FileWriterFileReader簡化字符流的讀寫,new FileWriter等同于new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file, true))

public class IOTest {

 public static void write(File file) throws IOException {
  FileWriter fw = new FileWriter(file, true);

  // 要寫入的字符串
  String string = "松下問童子,言師采藥去。只在此山中,云深不知處。";
  fw.write(string);
  fw.close();
 }

 public static String read(File file) throws IOException {
  FileReader fr = new FileReader(file);
  // 一次性取多少個字節(jié)
  char[] chars = new char[1024];
  // 用來接收讀取的字節(jié)數(shù)組
  StringBuilder sb = new StringBuilder();
  // 讀取到的字節(jié)數(shù)組長度,為-1時表示沒有數(shù)據(jù)
  int length;
  // 循環(huán)取數(shù)據(jù)
  while ((length = fr.read(chars)) != -1) {
   // 將讀取的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成字符串
   sb.append(chars, 0, length);
  }
  // 關(guān)閉流
  fr.close();

  return sb.toString();
 }
}

5、BufferedReader、BufferedWriter(字符緩沖流)

public class IOTest {

 public static void write(File file) throws IOException {
  // BufferedWriter fw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new
  // FileOutputStream(file, true), "UTF-8"));
  // FileWriter可以大幅度簡化代碼
  BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file, true));

  // 要寫入的字符串
  String string = "松下問童子,言師采藥去。只在此山中,云深不知處。";
  bw.write(string);
  bw.close();
 }

 public static String read(File file) throws IOException {
  BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));
  // 用來接收讀取的字節(jié)數(shù)組
  StringBuilder sb = new StringBuilder();

  // 按行讀數(shù)據(jù)
  String line;
  // 循環(huán)取數(shù)據(jù)
  while ((line = br.readLine()) != null) {
   // 將讀取的內(nèi)容轉(zhuǎn)換成字符串
   sb.append(line);
  }
  // 關(guān)閉流
  br.close();

  return sb.toString();
 }
}

2 IO流對象

第一節(jié)中,我們大致了解了IO,并完成了幾個案例,但對IO還缺乏更詳細的認(rèn)知,那么接下來我們就對Java IO細細分解,梳理出完整的知識體系來。

Java種提供了40多個類,我們只需要詳細了解一下其中比較重要的就可以滿足日常應(yīng)用了。

2.1 File類

File類是用來操作文件的類,但它不能操作文件中的數(shù)據(jù)。

public class File extends Object implements Serializable, Comparable<File>`

File類實現(xiàn)了Serializable、 Comparable<File>,說明它是支持序列化和排序的。

File類的構(gòu)造方法

File類的常用方法

File類使用實例

public class FileTest {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
  File file = new File("C:/Mu/fileTest.txt");

  // 判斷文件是否存在
  if (!file.exists()) {
   // 不存在則創(chuàng)建
   file.createNewFile();
  }
  System.out.println("文件的絕對路徑:" + file.getAbsolutePath());
  System.out.println("文件的大?。? + file.length());

  // 刪除文件
  file.delete();
 }
}

2.2 字節(jié)流

InputStreamOutputStream是兩個抽象類,是字節(jié)流的基類,所有具體的字節(jié)流實現(xiàn)類都是分別繼承了這兩個類。搜索公眾號 Java面試題精選,回復(fù) 實戰(zhàn)項目,送你一份項目源碼+教程

InputStream為例,它繼承了Object,實現(xiàn)了Closeable

public abstract class InputStream
extends Object
implements Closeable

InputStream類有很多的實現(xiàn)子類,下面列舉了一些比較常用的:

詳細說明一下上圖中的類:

  1. InputStreamInputStream是所有字節(jié)輸入流的抽象基類,前面說過抽象類不能被實例化,實際上是作為模板而存在的,為所有實現(xiàn)類定義了處理輸入流的方法。

  2. FileInputSream:文件輸入流,一個非常重要的字節(jié)輸入流,用于對文件進行讀取操作。

  3. PipedInputStream:管道字節(jié)輸入流,能實現(xiàn)多線程間的管道通信。

  4. ByteArrayInputStream:字節(jié)數(shù)組輸入流,從字節(jié)數(shù)組(byte[])中進行以字節(jié)為單位的讀取,也就是將資源文件都以字節(jié)的形式存入到該類中的字節(jié)數(shù)組中去。

  5. FilterInputStream:裝飾者類,具體的裝飾者繼承該類,這些類都是處理類,作用是對節(jié)點類進行封裝,實現(xiàn)一些特殊功能。

  6. DataInputStream:數(shù)據(jù)輸入流,它是用來裝飾其它輸入流,作用是“允許應(yīng)用程序以與機器無關(guān)方式從底層輸入流中讀取基本 Java 數(shù)據(jù)類型”。

  7. BufferedInputStream:緩沖流,對節(jié)點流進行裝飾,內(nèi)部會有一個緩存區(qū),用來存放字節(jié),每次都是將緩存區(qū)存滿然后發(fā)送,而不是一個字節(jié)或兩個字節(jié)這樣發(fā)送,效率更高。

  8. ObjectInputStream:對象輸入流,用來提供對基本數(shù)據(jù)或?qū)ο蟮某志么鎯?。通俗點說,也就是能直接傳輸對象,通常應(yīng)用在反序列化中。它也是一種處理流,構(gòu)造器的入?yún)⑹且粋€InputStream的實例對象。

OutputStream類繼承關(guān)系圖:

OutputStream類繼承關(guān)系與InputStream類似,需要注意的是PrintStream.

2.3 字符流

與字節(jié)流類似,字符流也有兩個抽象基類,分別是ReaderWriter。其他的字符流實現(xiàn)類都是繼承了這兩個類。

Reader為例,它的主要實現(xiàn)子類如下圖:

各個類的詳細說明:

  1. InputStreamReader:從字節(jié)流到字符流的橋梁(InputStreamReader構(gòu)造器入?yún)⑹?code>FileInputStream的實例對象),它讀取字節(jié)并使用指定的字符集將其解碼為字符。它使用的字符集可以通過名稱指定,也可以顯式給定,或者可以接受平臺的默認(rèn)字符集。

  2. BufferedReader:從字符輸入流中讀取文本,設(shè)置一個緩沖區(qū)來提高效率。BufferedReader是對InputStreamReader的封裝,前者構(gòu)造器的入?yún)⒕褪呛笳叩囊粋€實例對象。

  3. FileReader:用于讀取字符文件的便利類,new FileReader(File file)等同于new InputStreamReader(new FileInputStream(file, true),"UTF-8"),但FileReader不能指定字符編碼和默認(rèn)字節(jié)緩沖區(qū)大小。

  4. PipedReader :管道字符輸入流。實現(xiàn)多線程間的管道通信。

  5. CharArrayReader:從Char數(shù)組中讀取數(shù)據(jù)的介質(zhì)流。

  6. StringReader :從String中讀取數(shù)據(jù)的介質(zhì)流。

WriterReader結(jié)構(gòu)類似,方向相反,不再贅述。唯一有區(qū)別的是,Writer的子類PrintWriter。

2.4 序列化

待續(xù)…

3 IO流方法

3.1 字節(jié)流方法

字節(jié)輸入流InputStream主要方法:

  • read() :從此輸入流中讀取一個數(shù)據(jù)字節(jié)。

  • read(byte[] b) :從此輸入流中將最多 b.length 個字節(jié)的數(shù)據(jù)讀入一個 byte 數(shù)組中。

  • read(byte[] b, int off, int len) :從此輸入流中將最多 len 個字節(jié)的數(shù)據(jù)讀入一個 byte 數(shù)組中。

  • close():關(guān)閉此輸入流并釋放與該流關(guān)聯(lián)的所有系統(tǒng)資源。

字節(jié)輸出流OutputStream主要方法:

  • write(byte[] b) :將 b.length 個字節(jié)從指定 byte 數(shù)組寫入此文件輸出流中。

  • write(byte[] b, int off, int len) :將指定 byte 數(shù)組中從偏移量 off 開始的 len 個字節(jié)寫入此文件輸出流。

  • write(int b) :將指定字節(jié)寫入此文件輸出流。

  • close() :關(guān)閉此輸入流并釋放與該流關(guān)聯(lián)的所有系統(tǒng)資源。

3.2 字符流方法

字符輸入流Reader主要方法:

  • read():讀取單個字符。

  • read(char[] cbuf) :將字符讀入數(shù)組。

  • read(char[] cbuf, int off, int len) :將字符讀入數(shù)組的某一部分。

  • read(CharBuffer target) :試圖將字符讀入指定的字符緩沖區(qū)。

  • flush() :刷新該流的緩沖。

  • close() :關(guān)閉此流,但要先刷新它。

字符輸出流Writer主要方法:

  • write(char[] cbuf) :寫入字符數(shù)組。

  • write(char[] cbuf, int off, int len) :寫入字符數(shù)組的某一部分。

  • write(int c) :寫入單個字符。

  • write(String str) :寫入字符串。

  • write(String str, int off, int len) :寫入字符串的某一部分。

  • flush() :刷新該流的緩沖。

  • close() :關(guān)閉此流,但要先刷新它。

另外,字符緩沖流還有兩個獨特的方法:

  • BufferedWriternewLine() :寫入一個行分隔符。這個方法會自動適配所在系統(tǒng)的行分隔符。

  • BufferedReaderreadLine() :讀取一個文本行。

4 附加內(nèi)容

4.1 位、字節(jié)、字符

字節(jié)(Byte)是計量單位,表示數(shù)據(jù)量多少,是計算機信息技術(shù)用于計量存儲容量的一種計量單位,通常情況下一字節(jié)等于八位。

字符(Character)計算機中使用的字母、數(shù)字、字和符號,比如’A’、‘B’、’$’、’&'等。

一般在英文狀態(tài)下一個字母或字符占用一個字節(jié),一個漢字用兩個字節(jié)表示。

字節(jié)與字符:

  • ASCII 碼中,一個英文字母(不分大小寫)為一個字節(jié),一個中文漢字為兩個字節(jié)。

  • UTF-8 編碼中,一個英文字為一個字節(jié),一個中文為三個字節(jié)。

  • Unicode 編碼中,一個英文為一個字節(jié),一個中文為兩個字節(jié)。

  • 符號:英文標(biāo)點為一個字節(jié),中文標(biāo)點為兩個字節(jié)。例如:英文句號 . 占1個字節(jié)的大小,中文句號 。占2個字節(jié)的大小。

  • UTF-16 編碼中,一個英文字母字符或一個漢字字符存儲都需要 2 個字節(jié)(Unicode 擴展區(qū)的一些漢字存儲需要 4 個字節(jié))。

  • UTF-32 編碼中,世界上任何字符的存儲都需要 4 個字節(jié)。

4.2 IO流效率對比

首先,對比下普通字節(jié)流和緩沖字節(jié)流的效率:

public class MyTest {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
  File file = new File("C:/Mu/test.txt");
  StringBuilder sb = new StringBuilder();

  for (int i = 0; i < 3000000; i++) {
   sb.append("abcdefghigklmnopqrstuvwsyz");
  }
  byte[] bytes = sb.toString().getBytes();

  long start = System.currentTimeMillis();
  write(file, bytes);
  long end = System.currentTimeMillis();

  long start2 = System.currentTimeMillis();
  bufferedWrite(file, bytes);
  long end2 = System.currentTimeMillis();

  System.out.println("普通字節(jié)流耗時:" + (end - start) + " ms");
  System.out.println("緩沖字節(jié)流耗時:" + (end2 - start2) + " ms");

 }

 // 普通字節(jié)流
 public static void write(File file, byte[] bytes) throws IOException {
  OutputStream os = new FileOutputStream(file);
  os.write(bytes);
  os.close();
 }

 // 緩沖字節(jié)流
 public static void bufferedWrite(File file, byte[] bytes) throws IOException {
  BufferedOutputStream bo = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file));
  bo.write(bytes);
  bo.close();
 }
}

運行結(jié)果:

普通字節(jié)流耗時:250 ms
緩沖字節(jié)流耗時:268 ms

這個結(jié)果讓我大跌眼鏡,不是說好緩沖流效率很高么?要知道為什么,只能去源碼里找答案了。翻看字節(jié)緩沖流的write方法:

public synchronized void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {
    if (len >= buf.length) {
        /* If the request length exceeds the size of the output buffer,
           flush the output buffer and then write the data directly.
           In this way buffered streams will cascade harmlessly. */
        flushBuffer();
        out.write(b, off, len);
        return;
    }
    if (len > buf.length - count) {
        flushBuffer();
    }
    System.arraycopy(b, off, buf, count, len);
    count += len;
}

注釋里說得很明白:如果請求長度超過輸出緩沖區(qū)的大小,刷新輸出緩沖區(qū),然后直接寫入數(shù)據(jù)。這樣,緩沖流將無害地級聯(lián)。

但是,至于為什么這么設(shè)計,我沒有想明白,有哪位明白的大佬可以留言指點一下。

基于上面的情形,要想對比普通字節(jié)流和緩沖字節(jié)流的效率差距,就要避免直接讀寫較長的字符串,于是,設(shè)計了下面這個對比案例:用字節(jié)流和緩沖字節(jié)流分別復(fù)制文件。

public class MyTest {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
  File data = new File("C:/Mu/data.zip");
  File a = new File("C:/Mu/a.zip");
  File b = new File("C:/Mu/b.zip");

  StringBuilder sb = new StringBuilder();

  long start = System.currentTimeMillis();
  copy(data, a);
  long end = System.currentTimeMillis();

  long start2 = System.currentTimeMillis();
  bufferedCopy(data, b);
  long end2 = System.currentTimeMillis();

  System.out.println("普通字節(jié)流耗時:" + (end - start) + " ms");
  System.out.println("緩沖字節(jié)流耗時:" + (end2 - start2) + " ms");
 }

 // 普通字節(jié)流
 public static void copy(File in, File out) throws IOException {
  // 封裝數(shù)據(jù)源
  InputStream is = new FileInputStream(in);
  // 封裝目的地
  OutputStream os = new FileOutputStream(out);

  int by = 0;
  while ((by = is.read()) != -1) {
   os.write(by);
  }
  is.close();
  os.close();
 }

 // 緩沖字節(jié)流
 public static void bufferedCopy(File in, File out) throws IOException {
  // 封裝數(shù)據(jù)源
  BufferedInputStream bi = new BufferedInputStream(new FileInputStream(in));
  // 封裝目的地
  BufferedOutputStream bo = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(out));

  int by = 0;
  while ((by = bi.read()) != -1) {
   bo.write(by);
  }
  bo.close();
  bi.close();
 }
}

運行結(jié)果:

普通字節(jié)流耗時:184867 ms
緩沖字節(jié)流耗時:752 ms

這次,普通字節(jié)流和緩沖字節(jié)流的效率差異就很明顯了,達到了245倍。

再看看字符流和緩沖字符流的效率對比:

public class IOTest {
 public static void main(String[] args) throws IOException {
  // 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
  dataReady();

  File data = new File("C:/Mu/data.txt");
  File a = new File("C:/Mu/a.txt");
  File b = new File("C:/Mu/b.txt");
  File c = new File("C:/Mu/c.txt");

  long start = System.currentTimeMillis();
  copy(data, a);
  long end = System.currentTimeMillis();

  long start2 = System.currentTimeMillis();
  copyChars(data, b);
  long end2 = System.currentTimeMillis();

  long start3 = System.currentTimeMillis();
  bufferedCopy(data, c);
  long end3 = System.currentTimeMillis();

  System.out.println("普通字節(jié)流1耗時:" + (end - start) + " ms,文件大?。? + a.length() / 1024 + " kb");
  System.out.println("普通字節(jié)流2耗時:" + (end2 - start2) + " ms,文件大?。? + b.length() / 1024 + " kb");
  System.out.println("緩沖字節(jié)流耗時:" + (end3 - start3) + " ms,文件大?。? + c.length() / 1024 + " kb");
 }

 // 普通字符流不使用數(shù)組
 public static void copy(File in, File out) throws IOException {
  Reader reader = new FileReader(in);
  Writer writer = new FileWriter(out);

  int ch = 0;
  while ((ch = reader.read()) != -1) {
   writer.write((char) ch);
  }
  reader.close();
  writer.close();
 }

 // 普通字符流使用字符流
 public static void copyChars(File in, File out) throws IOException {
  Reader reader = new FileReader(in);
  Writer writer = new FileWriter(out);

  char[] chs = new char[1024];
  while ((reader.read(chs)) != -1) {
   writer.write(chs);
  }
  reader.close();
  writer.close();
 }

 // 緩沖字符流
 public static void bufferedCopy(File in, File out) throws IOException {
  BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(in));
  BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(out));

  String line = null;
  while ((line = br.readLine()) != null) {
   bw.write(line);
   bw.newLine();
   bw.flush();
  }

  // 釋放資源
  bw.close();
  br.close();
 }

 // 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
 public static void dataReady() throws IOException {
  StringBuilder sb = new StringBuilder();
  for (int i = 0; i < 600000; i++) {
   sb.append("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz");
  }
  OutputStream os = new FileOutputStream(new File("C:/Mu/data.txt"));
  os.write(sb.toString().getBytes());

  os.close();
  System.out.println("完畢");
 }
}

運行結(jié)果:

普通字符流1耗時:1337 ms,文件大?。?5234 kb
普通字符流2耗時:82 ms,文件大?。?5235 kb
緩沖字符流耗時:205 ms,文件大小:15234 kb

測試多次,結(jié)果差不多,可見字符緩沖流效率上并沒有明顯提高,我們更多的是要使用它的readLine()newLine()方法。

END

引用鏈接:blog.csdn.net/mu_wind/article/details/108674284

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