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:

  • BufferedWritervoid newLine() 写入一个行分隔符。根据系统属性定义换行符
  • BufferedReaderString 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:

深入分析 Java 中的中文编码问题

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:OutputStreamWriterInputStreamReader

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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