缓冲流详解

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缓冲流详解

缓冲流概述

缓冲流也称为高效流、或者高级流。之前学习的字节流可以称为原始流。

作用：缓冲流自带缓冲区、可以提高原始字节流、字符流读写数据的性能。

字节缓冲流

字节缓冲流性能优化原理：

字节缓冲输入流自带了8KB缓冲池，以后我们直接从缓冲池读取数据，所以性能较好。

字节缓冲输出流自带了8KB缓冲池，数据就直接写入到缓冲池中去，写数据性能极高了。

字节缓冲流  

字节缓冲输入流：BufferedInputStream，提高字节输入流读取数据的性能，读写功能上并无变化。  

字节缓冲输出流：BufferedOutputStream，提高字节输出流读取数据的性能，读写功能上并无变化。 

/**目标：使用字节缓冲流完成数据的读写操作。*/
public class ByteBufferDemo {public static void main(String[] args) {try (// 这里面只能放置资源对象，用完会自动关闭：自动调用资源对象的close方法关闭资源（即使出现异常也会做关闭操作）// 1、创建一个字节输入流管道与原视频接通InputStream is = new FileInputStream("D:\\resources\\newmeinv.jpeg");// a.把原始的字节输入流包装成高级的缓冲字节输入流InputStream bis = new BufferedInputStream(is);// 2、创建一个字节输出流管道与目标文件接通OutputStream os = new FileOutputStream("D:\\resources\\newmeinv222.jpeg");// b.把字节输出流管道包装成高级的缓冲字节输出流管道OutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);) {// 3、定义一个字节数组转移数据byte[] buffer = new byte[1024];int len; // 记录每次读取的字节数。while ((len = bis.read(buffer)) != -1){bos.write(buffer, 0 , len);}System.out.println("复制完成了！");} catch (Exception e){e.printStackTrace();}}
}

字节缓冲流的性能分析

需求

分别使用低级字节流和高级字节缓冲流拷贝大视频，记录耗时。

分析

使用低级的字节流按照一个一个字节的形式复制文件。

使用低级的字节流按照一个一个字节数组的形式复制文件。

使用高级的缓冲字节流按照一个一个字节的形式复制文件。

使用高级的缓冲字节流按照一个一个字节数组的形式复制文件。 

/**目标：利用字节流的复制统计各种写法形式下缓冲流的性能执行情况。复制流：（1）使用低级的字节流按照一个一个字节的形式复制文件。（2）使用低级的字节流按照一个一个字节数组的形式复制文件。（3）使用高级的缓冲字节流按照一个一个字节的形式复制文件。（4）使用高级的缓冲字节流按照一个一个字节数组的形式复制文件。源文件：C:\course\3-视频\18、IO流-文件字节输出流FileOutputStream写字节数据出去.avi目标文件：C:\course\小结：使用高级的缓冲字节流按照一个一个字节数组的形式复制文件，性能好，建议开发使用！*/
public class ByteBufferTimeDemo {private static final String SRC_FILE = "D:\\course\\基础加强\\day08-日志框架、阶段项目\\视频\\14、用户购票功能.avi";private static final String DEST_FILE = "D:\\course\\";public static void main(String[] args) {// copy01(); // 使用低级的字节流按照一个一个字节的形式复制文件：慢的让人简直无法忍受。直接被淘汰。copy02(); // 使用低级的字节流按照一个一个字节数组的形式复制文件: 比较慢，但是还是可以忍受的！// copy03(); // 缓冲流一个一个字节复制：很慢，不建议使用。copy04(); // 缓冲流一个一个字节数组复制：飞快，简直太完美了（推荐使用）}private static void copy04() {long startTime = System.currentTimeMillis();try (// 1、创建低级的字节输入流与源文件接通InputStream is = new FileInputStream(SRC_FILE);// a.把原始的字节输入流包装成高级的缓冲字节输入流InputStream bis = new BufferedInputStream(is);// 2、创建低级的字节输出流与目标文件接通OutputStream os = new FileOutputStream(DEST_FILE + "video4.avi");// b.把字节输出流管道包装成高级的缓冲字节输出流管道OutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);) {// 3、定义一个字节数组转移数据byte[] buffer = new byte[1024];int len; // 记录每次读取的字节数。while ((len = bis.read(buffer)) != -1){bos.write(buffer, 0 , len);}} catch (Exception e){e.printStackTrace();}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("使用缓冲的字节流按照一个一个字节数组的形式复制文件耗时：" + (endTime - startTime)/1000.0 + "s");}private static void copy03() {long startTime = System.currentTimeMillis();try (// 1、创建低级的字节输入流与源文件接通InputStream is = new FileInputStream(SRC_FILE);// a.把原始的字节输入流包装成高级的缓冲字节输入流InputStream bis = new BufferedInputStream(is);// 2、创建低级的字节输出流与目标文件接通OutputStream os = new FileOutputStream(DEST_FILE + "video3.avi");// b.把字节输出流管道包装成高级的缓冲字节输出流管道OutputStream bos = new BufferedOutputStream(os);){// 3、定义一个变量记录每次读取的字节（一个一个字节的复制）int b;while ((b = bis.read()) != -1){bos.write(b);}}catch (Exception e){e.printStackTrace();}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("使用缓冲的字节流按照一个一个字节的形式复制文件耗时：" + (endTime - startTime)/1000.0 + "s");}private static void copy02() {long startTime = System.currentTimeMillis();try (// 这里面只能放置资源对象，用完会自动关闭：自动调用资源对象的close方法关闭资源（即使出现异常也会做关闭操作）// 1、创建一个字节输入流管道与原视频接通InputStream is = new FileInputStream(SRC_FILE);// 2、创建一个字节输出流管道与目标文件接通OutputStream os = new FileOutputStream(DEST_FILE + "video2.avi")) {// 3、定义一个字节数组转移数据byte[] buffer = new byte[1024];int len; // 记录每次读取的字节数。while ((len = is.read(buffer)) != -1){os.write(buffer, 0 , len);}} catch (Exception e){e.printStackTrace();}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("使用低级的字节流按照一个一个字节数组的形式复制文件耗时：" + (endTime - startTime)/1000.0 + "s");}/**使用低级的字节流按照一个一个字节的形式复制文件*/private static void copy01() {long startTime = System.currentTimeMillis();try (// 1、创建低级的字节输入流与源文件接通InputStream is = new FileInputStream(SRC_FILE);// 2、创建低级的字节输出流与目标文件接通OutputStream os = new FileOutputStream(DEST_FILE + "video1.avi")){// 3、定义一个变量记录每次读取的字节（一个一个字节的复制）int b;while ((b = is.read()) != -1){os.write(b);}}catch (Exception e){e.printStackTrace();}long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("使用低级的字节流按照一个一个字节的形式复制文件耗时：" + (endTime - startTime)/1000.0 + "s");}}

字符缓冲流

字符缓冲输入流

字符缓冲输入流：BufferedReader。

作用：提高字符输入流读取数据的性能，除此之外多了按照行读取数据的功能。 

/**目标：学会使用缓冲字符输入流提高字符输入流的性能，新增了按照行读取的方法(经典代码)*/
public class BufferedReaderDemo1 {public static void main(String[] args) {try (// 1、创建一个文件字符输入流与源文件接通。Reader fr = new FileReader("io-app2/src/data01.txt");// a、把低级的字符输入流包装成高级的缓冲字符输入流。BufferedReader br = new BufferedReader(fr);){// 2、用循环，每次读取一个字符数组的数据。  1024 + 1024 + 8
//            char[] buffer = new char[1024]; // 1K字符
//            int len;
//            while ((len = br.read(buffer)) != -1) {
//                String rs = new String(buffer, 0, len);
//                System.out.print(rs);
//            }String line;while ((line = br.readLine()) != null){System.out.println(line);}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}
}

字符缓冲输出流  

字符缓冲输出流：BufferedWriter。  

作用：提高字符输出流写取数据的性能，除此之外多了换行功能 

/**目标：缓冲字符输出流的使用，学会它多出来的一个功能：newLine();*/
public class BufferedWriterDemo2 {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1、创建一个字符输出流管道与目标文件接通Writer fw = new FileWriter("io-app2/src/out02.txt"); // 覆盖管道，每次启动都会清空文件之前的数据//Writer fw = new FileWriter("io-app2/src/out02.txt", true); // 追加数据BufferedWriter bw = new BufferedWriter(fw);//      a.public void write(int c):写一个字符出去bw.write(98);bw.write('a');bw.write('徐'); // 不会出问题了bw.newLine(); // bw.write("\r\n"); // 换行//       b.public void write(String c)写一个字符串出去bw.write("abc我是中国人");bw.newLine(); // bw.write("\r\n"); // 换行//       c.public void write(char[] buffer):写一个字符数组出去char[] chars = "abc我是中国人".toCharArray();bw.write(chars);bw.newLine(); // bw.write("\r\n"); // 换行//       d.public void write(String c ,int pos ,int len):写字符串的一部分出去bw.write("abc我是中国人", 0, 5);bw.newLine(); // bw.write("\r\n"); // 换行//       e.public void write(char[] buffer ,int pos ,int len):写字符数组的一部分出去bw.write(chars, 3, 5);bw.newLine(); // bw.write("\r\n"); // 换行// fw.flush();// 刷新后流可以继续使用bw.close(); // 关闭包含刷线，关闭后流不能使用}
}

案例： 拷贝出师表到另一个文件，并恢复顺序

分析：

定义一个缓存字符输入流管道与源文件接通。

定义一个List集合存储读取的每行数据。

定义一个循环按照行读取数据，存入到List集合中去。

对List集合中的每行数据按照首字符编号升序排序。

定义一个缓存字符输出管道与目标文件接通。

遍历List集合中的每个元素，用缓冲输出管道写出并换行。 

出师表文件

十一.出师未捷身先死，长使英雄泪满襟。
三.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。
八.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。
四.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。
二.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。
一.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。
九.今当远离，临表涕零，不知所言。
十.今当远离，临表涕零，不知所言。
陆.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。
柒.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。
五.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。

 代码实现

/**目标：完成出师表顺序的恢复，并存入到另一个新文件中去。*/
public class BufferedCharTest3 {public static void main(String[] args) {try(// 1、创建缓冲字符输入流管道与源文件接通BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("io-app2/src/csb.txt"));// 5、定义缓冲字符输出管道与目标文件接通BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("io-app2/src/new.txt"));) {// 2、定义一个List集合存储每行内容List<String> data = new ArrayList<>();// 3、定义循环，按照行读取文章String line;while ((line = br.readLine()) != null){data.add(line);}System.out.println(data);// 4、排序// 自定义排序规则List<String> sizes = new ArrayList<>();Collections.addAll(sizes, "一","二","三","四","五","陆","柒","八","九","十","十一");Collections.sort(data, new Comparator<String>() {@Overridepublic int compare(String o1, String o2) {// o1   八.,....// o2   柒.,....return sizes.indexOf(o1.substring(0, o1.indexOf(".")))- sizes.indexOf(o2.substring(0, o2.indexOf(".")));}});System.out.println(data);// 6、遍历集合中的每行文章写出去，且要换行for (String datum : data) {bw.write(datum);bw.newLine(); // 换行}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}
}