File类与常用IO流第八章——缓冲流

• 第八章、缓冲流

• 缓冲流概述

缓冲流，也叫高效流，是对4个基本的FileXxx流的增强。按照数据类型分为4类：

	输入缓冲流	输出缓冲流
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，从而提高读写效率，如图：

• 字节缓冲输出流 BufferedOutputStream

• java.io.BufferedOutputStream extends OutputStream

• 继承自父类的方法

• void close()

• void flush()

• void write(byte[] b)

• void write(byte[] b,int off,int len)

• abstract void write(int b)

• 构造方法

• BufferedOutputStream(OutputStream out)：创建一个新的缓冲流，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。

• 构造方法的参数：：

• 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的效率。

• int size：指定缓冲流内部缓冲区的大小，不指定则默认大小。

• 字段摘要：

• protected byte[] buf 存储数据的内部缓冲区

• protected int count 缓冲区的有效字节数

• 使用步骤

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BufferedOutStream 对象中的方法flush，把内部缓冲区的数据，刷新到文件中；

5. 释放资源（会先调用flush方法刷新数据，第4步可以省略）。

• 代码片段

• 1 FileOutputStream fos = new FileOutputStream("10_IO\\a.txt");
  2 BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
  3 bos.write("我把数据写入到内部缓冲区中".getBytes());
  4 bos.flush();
  5 bos.close();
  6 fos.close();

• 字节缓冲输入流 BufferedInputStream

• java.io.BufferedInputStream extends InputStream

• 构造方法：

• BufferedInputStream(IntputStream in)

• BufferedInputStream(InputStream in ,int size)

• 构造方法的参数:

• InputStream in：字节输入流，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，不指定则是默认大小。

• 继承自父类的成员方法：

• int read()

• int read(byte[] b)

• void close()

• 使用步骤

1. 创建FileInputStream 对象，构造方法中绑定要读取的目的地；

2. 创建BufferedInputStream 对象，构造方法中传递FileInputStream对象；

3. 使用BufferedInputStream对象中的方法read，读取文件；

4. 释放资源。

• 代码片段【下面两个代码片段是一样的，只是write的重载。】

1 FileInputStream fis = new FileInputStream("10_IO\\a.txt");
2 BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
3 int len = 0;//记录每次读取到的字节
4 while((len = bis.read())!=-1){
5     System.out.println(len);
6 }
7 bis.close();
8 fis.close();

1 FileInputStream fis = new FileInputStream("10_IO\\a.txt");
2 BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
3 byte[] bytes =new byte[1024];//存储每次读取的数据
4 int len = 0; //记录每次读取的有效字节个数
5 while((len = bis.read(bytes))!=-1){
6    System.out.println(new String(bytes,0,len));
7 }
8 bis.close();
9 fis.close();

• 缓冲流效率测试——复制文件

• 没有使用缓冲流的复制文件

 1 /*
 2     文件复制练习:一读一写
 3
 4     明确:
 5         数据源: c:\\1.jpg
 6         数据的目的地: d:\\1.jpg
 7
 8     文件复制的步骤:
 9         1.创建一个字节输入流对象,构造方法中绑定要读取的数据源
10         2.创建一个字节输出流对象,构造方法中绑定要写入的目的地
11         3.使用字节输入流对象中的方法read读取文件
12         4.使用字节输出流中的方法write,把读取到的字节写入到目的地的文件中
13         5.释放资源
14     文件的大小:780,831 字节
15     一次读写一个字节:6043毫秒
16     使用数组缓冲读取多个字节,写入多个字节:10毫秒
17  */
18 public class Demo01CopyFile {
19     public static void main(String[] args) throws IOException {
20         long s = System.currentTimeMillis();
21         //1.创建一个字节输入流对象,构造方法中绑定要读取的数据源
22         FileInputStream fis = new FileInputStream("c:\\1.jpg");
23         //2.创建一个字节输出流对象,构造方法中绑定要写入的目的地
24         FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:\\1.jpg");
25         //一次读取一个字节写入一个字节的方式
26         //3.使用字节输入流对象中的方法read读取文件
27         /*int len = 0;
28         while((len = fis.read())!=-1){
29             //4.使用字节输出流中的方法write,把读取到的字节写入到目的地的文件中
30             fos.write(len);
31         }*/
32
33         //使用数组缓冲读取多个字节,写入多个字节
34         byte[] bytes = new byte[1024];
35         //3.使用字节输入流对象中的方法read读取文件
36         int len = 0;//每次读取的有效字节个数
37         while((len = fis.read(bytes))!=-1){
38             //4.使用字节输出流中的方法write,把读取到的字节写入到目的地的文件中
39             fos.write(bytes,0,len);
40         }
41
42         //5.释放资源(先关写的,后关闭读的;如果写完了,肯定读取完毕了)
43         fos.close();
44         fis.close();
45         long e = System.currentTimeMillis();
46         System.out.println("复制文件共耗时:"+(e-s)+"毫秒");
47     }
48
49 }

• 使用了缓冲流的复制文件

 1 /*
 2     文件复制练习:一读一写
 3
 4     明确:
 5         数据源: c:\\1.jpg
 6         数据的目的地: d:\\1.jpg
 7     文件复制的步骤:
 8         1.创建字节缓冲输入流对象,构造方法中传递字节输入流
 9         2.创建字节缓冲输出流对象,构造方法中传递字节输出流
10         3.使用字节缓冲输入流对象中的方法read,读取文件
11         4.使用字节缓冲输出流中的方法write,把读取的数据写入到内部缓冲区中
12         5.释放资源(会先把缓冲区中的数据,刷新到文件中)
13
14     文件的大小:780,831 字节
15     一次读写一个字节:32毫秒
16     使用数组缓冲读取多个字节,写入多个字节:5毫秒
17  */
18 public class Demo02CopyFile {
19     public static void main(String[] args) throws IOException {
20         long s = System.currentTimeMillis();
21         //1.创建字节缓冲输入流对象,构造方法中传递字节输入流
22         BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("c:\\1.jpg"));
23         //2.创建字节缓冲输出流对象,构造方法中传递字节输出流
24         BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("d:\\1.jpg"));
25         //3.使用字节缓冲输入流对象中的方法read,读取文件
26         //一次读取一个字节写入一个字节的方式
27         /*int len = 0;
28         while((len = bis.read())!=-1){
29             bos.write(len);
30         }*/
31
32         //使用数组缓冲读取多个字节,写入多个字节
33         byte[] bytes = new byte[1024];
34         int len = 0;
35         while((len = bis.read(bytes))!=-1){
36             bos.write(bytes,0,len);
37         }
38
39         bos.close();
40         bis.close();
41
42         long e = System.currentTimeMillis();
43         System.out.println("复制文件共耗时:"+(e-s)+"毫秒");
44     }
45 }

• 当文件很大时，使用缓冲流的效率体现的会更明显。

• 字符缓冲输出流 BufferedWriter 

• java.io.BufferedWriter extends Writer

• 构造方法：

• BufferedWrite(Write out)：创建一个使用默认大小输出缓冲区的缓冲字符输出流。

• BufferedWrite(Write out ,int size)：创建一个使用指定大小输出缓冲区的缓冲字符输出流。

• 构造方法的参数：

• Write out ：字符输出流

• int size：指定缓冲区的大小，不指定则默认大小。

• 继承自父类的成员方法：

• void write(int c)

• void write(char[] cbuf)

• abstract void write(char[] cbuf,int off,int len)

• void write(String str)

• void write(String str,int off,int len)

• void flush()

• void close()

• 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，获取不同表现形式的行分隔符。

• 换行的符号在不同的操作系统的上的不同表示形式：

• Windows	\r\n
  Linux	/n
  max	/r

• 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

• 代码片段：

 1 //System.out.println();//里面传递的就是 newLine();
 2 //1.创建字符缓冲输出流对象,构造方法中传递字符输出流
 3 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("10_IO\\c.txt"));
 4 //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
 5 for (int i = 0; i <10 ; i++) {
 6     bw.write("黄蓉小龙女");
 7     //bw.write("\r\n");
 8     bw.newLine();
 9 }
10 //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
11 bw.flush();
12 //4.释放资源
13 bw.close();

System.out.println()中传递的就是newLine():

• 字符缓冲输入流 BufferedReader

• java.io.BufferedReader extends Reader

• 构造方法：

• BufferedReader(Reader in)

• BufferedReader(Reader in,int size)

• 构造方法的参数：

• Reader in ：字符输入流。缓冲流会给字符输入流增加一个缓冲区，提高字符输入流的效率。

• int size ：指定缓冲区的大小，不指定则默认大小。

• 继承自父类的成员方法：

• int read()

• int read(char[] cbuf)

• void close()

• 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：通过下列字符之一即可认为某行已终止：换行（'\n'）、回车（'\r'）或则回车后直接跟着换行（\r\n）。

• 返回值：包含该行内容的字符串，不包含任何行终止符，如果已达到流末尾，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。

• 代码片段

• 1 //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 BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("10_IO\\c.txt"));
  3 //2.使用字符缓冲输入流对象中的方法read/readLine读取文本
  4 String line;
  5 while((line = br.readLine())!=null){
  6     System.out.println(line);
  7 }
  8 //3.释放资源
  9 br.close();

• 对文本的内容进行排序

• 题目要求:

• 对文本的内容进行排序

• 按照(1,2,3....)顺序排序

• 原文片段:

3.侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下。愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必得裨补阙漏，有所广益。

8.愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏，臣不胜受恩感激。

4.将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用之于昔日，先帝称之曰能，是以众议举宠为督。愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。

2.宫中府中，俱为一体，陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理，不宜偏私，使内外异法也。

1.先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。

9.今当远离，临表涕零，不知所言。

6.臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。

7.先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐付托不效，以伤先帝之明，故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。

5.亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之信之，则汉室之隆，可计日而待也。

• 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

• 代码实现

 1 //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 HashMap<String,String> map = new HashMap<>();
 3 //2.创建字符缓冲输入流对象,构造方法中绑定字符输入流
 4 BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("10_IO\\in.txt"));
 5 //3.创建字符缓冲输出流对象,构造方法中绑定字符输出流
 6 BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("10_IO\\out.txt"));
 7 //4.使用字符缓冲输入流中的方法readline,逐行读取文本
 8 String line;
 9 while((line = br.readLine())!=null){
10     //5.对读取到的文本进行切割,获取行中的序号和文本内容
11     String[] arr = line.split("\\.");
12      //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..)
13     map.put(arr[0],arr[1]);
14 }
15
16 //7.遍历HashMap集合,获取每一个键值对
17 for(String key : map.keySet()){
18      String value = map.get(key);
19      //8.把每一个键值对,拼接为一个文本行
20      line = key + "." + value;
21      //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
22      bw.write(line);
23      bw.newLine();//写换行
24 }
25 //10.释放资源
26 bw.close();
27 br.close();

• 排序后的文章片段

1.先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。

2.宫中府中，俱为一体，陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理，不宜偏私，使内外异法也。

3.侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下。愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必得裨补阙漏，有所广益。

4.将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用之于昔日，先帝称之曰能，是以众议举宠为督。愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。

5.亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之信之，则汉室之隆，可计日而待也。

6.臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。

7.先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。受命以来，夙夜忧叹，恐付托不效，以伤先帝之明，故五月渡泸，深入不毛。今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。

8.愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏，臣不胜受恩感激。

9.今当远离，临表涕零，不知所言。