Java IO---缓冲流和转换流
一. 缓冲流
缓冲流是处理流的一种,也叫高效流,是对4个基本输入输出流的增强,它让输入输出流具有1个缓冲区,能显著减小与外部的IO次数,从而提高读写的效率,并且提供了一些额外的读写方法。
因为是对4个基本输入输出流的增强,因此缓冲流也有4个,分为字节缓冲流和字符缓冲流。
- 字节缓冲流:BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream
- 字符缓冲流:BufferedReader 和 BufferedWriter
1.字节缓冲流
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。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。
常用方法:
字节缓冲流常用方法基本与字节流的方法一样。
示例:通过复制大文件测试缓冲流的效率
使用基本流:
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
public class TestBuffered {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream("File\\new.tar.gz");
FileInputStream fis = new FileInputStream("test.tar.gz");
int len;
byte[] bytes = new byte[1024];
long start = System.currentTimeMillis();
while((len = fis.read(bytes)) != -1) {
fos.write(bytes, 0, len);
}
System.out.println("使用时间:" + (System.currentTimeMillis() - start) + "毫秒");
fos.close();
fis.close();
}
}
耗时:36719毫秒
使用缓冲流:
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.IOException;
public class TestBuffered {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// FileOutputStream fos = new FileOutputStream("File\\new.tar.gz");
// FileInputStream fis = new FileInputStream("test.tar.gz");
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("File\\new.tar.gz"));
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("test.tar.gz"));
int len;
byte[] bytes = new byte[1024];
long start = System.currentTimeMillis();
while((len = bis.read(bytes)) != -1) {
bos.write(bytes, 0, len);
}
System.out.println("使用时间:" + (System.currentTimeMillis() - start) + "毫秒");
bos.close();
bis.close();
}
}
耗时:26595毫秒
2. 字符缓冲流
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。BufferedReader(Reader in)
:创建一个使用默认大小输入缓冲区的缓冲字符输入流。
常用方法:
字符缓冲流的基本方法与普通字符流基本一致。
特有方法:
字符缓冲流新有的方法:
- BufferedWriter:
void newLine()
写入一个行分隔符。根据系统属性定义换行符 - BufferedReader:
String readLine()
读取一个文本行。每次读取一行
示例:void newLine()
import java.io.*;
import java.io.IOException;
public class TestBuffered {
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("File\\b.txt"));
bw.write("你好");
bw.newLine(); // 换行
bw.write("我是中国人");
bw.newLine(); // 换行
bw.close();
}
}
示例:String readLine()
import java.io.*;
import java.io.IOException;
public class TestBuffered {
public static void main(String[] args) throws IOException {
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("File\\a.txt"));
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {
System.out.println(line);
}
br.close();
}
}
注意:
readLine()读取到末尾后再读取,返回的是null,不再是-1了。
二.转换流
讲到转换流之前,涉及到一个编码与解码的问题,一般来说,使用规则A编码,则需要使用A规则解码才可以正常显示文本符号,而在Java中不同的编码方式,中文所占的字节数不同,所以当使用不同编码时,需要对应的编码方式的解码才能正常显示中文,否则将会导致乱码的现象。比如使用GBK编码,却用UTF-8解码,将会变成乱码。
讲到编码就会提到一个叫字符集的东西,字符集也叫编码表,是一个系统支持的所有字符的集合。常见的字符集有:ASCII,GBK,Unicode等。
编码相关介绍可参考:
总之涉及到中文,今后编码格式统一都为:UTF-8
为了解决存在的乱码问题,我们需要将字节流转成字符流 或字符流转成字节流,并指定编码格式。
Java提供了两个转换流:OutputStreamWriter和InputStreamReader
1. OutputStreamWriter转换流
OutputStreamWriter是Writer的子类,是字符流通向字节流的桥梁,可以使用指定的charset将要写入流的字符编码成字节。它的字符集可以显示指定,否则将使用平台默认的字符集。
构造方法:
OutputStreamWriter(OutputStream out)
:创建使用默认字符编码的 OutputStreamWriter。OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName)
:创建使用指定字符集的 OutputStreamWriter。
示例:指定编码写文件
import java.io.*;
public class TestOutputStreamWriter {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 指定UTF-8的编码格式,写入
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("File\\d.txt"),"utf-8");
osw.write("中国");
osw.close();
}
}
打开文件d.txt,如下图:
import java.io.*;
public class TestOutputStreamWriter {
public static void main(String[] args) throws IOException{
// 指定GBK的编码格式,写入
OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("File\\d.txt"),"GBK");
// OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream("File\\d.txt"));
osw.write("中国");
osw.close();
}
}
打开文件d.txt,如下图
说明:
程序是在Windows下编译运行的,Windows默认编码集为GBK,所以当代码指定UTF-8编码写入文件时候,Windows下打开的是乱码;而当指定GBK编码,或者使用系统默认编码时候,Windows打开时候是正常显示的。
所以,在开发中,以何种编码写入,就必须要以同种编码读取,否则会产生乱码。
2.InputStreamReader转换流
InputStreamReader是Reader的子类,是字节流通向字符流的桥梁,可以使用指定的charset读取字节并将其解码为字符。它的字符集可以显示指定,否则将使用平台默认的字符集。
构造方法:
InputStreamReader(InputStream in)
:创建一个使用默认字符集的 InputStreamReader。InputStreamReader(InputStream in ,String charsetName)
:创建使用指定字符集的 InputStreamReader。
示例:指定编码读取文件
import java.io.*;
public class TestInputStreamReader {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 文件c.txt内容为:你好,编码为:UTF-8
InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream("File\\c.txt"),"UTF-8");
int r;
while((r = isr.read()) != -1) {
System.out.print((char)r);
}
isr.close();
System.out.println("==================");
InputStreamReader isr1 = new InputStreamReader(new FileInputStream("File\\c.txt"),"GBK");
int r1;
while((r1 = isr1.read()) != -1) {
System.out.print((char)r1); // 浣犲ソ
}
isr1.close();
}
}
同理,当保存的文件的编码时UTF-8时候,只有使用UTF-8的编码去读取文件才能得到正常的显示。
3. 转换流理解图
图片出处:
说明:
磁盘文件是以字节的方式存储的,内存中的程序时以字符存储的。
所以当写文件到磁盘中时,需要先将程序中的数据(字符)使用OutputStreamWriter转换为字节,在写入文件(因此OutputStreamWriter就是字符到字节的桥梁)
当从磁盘中读取文件时,文件是以字节的方式存储的,所以需要先将字节使用InputStreamReader转换为字符,再读取到内存的程序中。(因此InputStreamReader就是字节到字符的桥梁)
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