缓冲流和常用API

最新推荐文章于 2024-07-17 12:58:21 发布

原创最新推荐文章于 2024-07-17 12:58:21 发布 · 223 阅读

CC 4.0 BY-SA版权

1. 缓冲流

1.1 缓冲流概述

BufferedInputStream
	字节缓冲输入流
BufferedOutputStream
	字节缓冲输出流
BufferedReader
	字符缓冲输入流
BufferedWriter
	字符缓冲输出流

1. 缓冲流是Java中提供的系统缓冲，底层都是一个缓冲数组，根据处理的数据方式不同，提供的数据有字节缓冲数组和字符缓冲数组。
2. 字节缓冲流，默认的字节数组缓冲区是8KB 
	byte[] buffer = new byte[1024 * 8];
3. 字符缓冲流，默认的字符数组缓冲区是16KB
	char[] buffer = new char[1024 * 8];
4. 【重点】
	任何一个缓冲流都没有任何操作文件的能力！！！读取文件数据，写入文件数据，都是依赖于对应的字符流或者字节流提供的！！！
5. 缓冲流使用的方法，也是read write 而且是对应创建当前缓冲流使用的字符流或者字节流的！！！
6. 缓冲流减少了CPU通过内存访问磁盘或者说文件的次数。极大的提高了开发效率。IO流操作文件内容都是在缓冲流内部的缓冲数组中，也就是内存中。

1.2 BufferedInputStream 字节缓冲输入流

构造方法 Constructor
	BufferedInputStream(InputStream in);
		这里需要的参数是字节输入流对象

成员方法 Method 
	int read();
	int read(byte[] buf);
	其实就是InputStream中使用的方法。

package com.qfedu.a_buffer;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

/*
 * 字节缓冲输入流操作
 */
public class Demo1 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 1. 明确操作文件
		File file = new File("D:/aaa/1.txt");
		
		// 2. 创建对应的FileInputStream对象
		FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
		
		// 3. 根据FileInputStream创建对应的BufferedInputStream,给缓冲流提供必要的读写能力
		BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(fis);
		
		// BufferedInputStream bufferedInputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:/aaa/1.mp4"));
		// 4. 读取数据
		System.out.println((char) bis.read()); 
		System.out.println((char) bis.read()); 
		System.out.println((char) bis.read()); 
		System.out.println((char) bis.read()); 
		System.out.println((char) bis.read()); 
		
		byte[] buf = new byte[1024 * 4];
		int length = -1;
		
		while ((length = bis.read(buf)) != -1) {
			System.out.println(new String(buf, 0, length));
		}
		
		// 5. 关闭资源
		bis.close();
	}
}

1.3 BufferedOutputStream 字节缓冲输出流

构造方法 Constructor
	BufferedOutputStream(OutputStream out);
		这里需要一个字节输出流作为方法的参数

常用方法 Method	
	void write(int b);
	void write(byte[] buf);
	void write(byte[] buf, int off, int len);
    以上方法都是OutputStream提供的方法。

	所有的数据都是首先都是写入保存到BufferedOutputStream 底层操作的数组中，当数组填满以后，或者执行指定的方法，才会将数据之间写入到内存中。

package com.qfedu.a_buffer;

import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;

/*
 * 字节缓冲输出流操作
 */
public class Demo2 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 1. 直接创建对应的缓冲输出流对象
		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:/aaa/2.txt"));
		
		for (int i = 0; i < 10000; i++) {
			bos.write("1234567890".getBytes());
		}
		
		new Scanner(System.in).next();
		
		for (int i = 0; i < 10000; i++) {
			bos.write("1234567890".getBytes());
		}
		
		bos.close();
	}
}

1.4 使用缓冲和不使用缓冲的时间效率问题

package com.qfedu.a_buffer;

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

/*
 * 使用缓冲和非缓冲情况下操作对比！！！
 */
public class Demo3 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 空间换时间！！！
		// 210 8KB
		//useBuffer();
		
		// 50373 4byte
		noBuffer();
	}

	public static void noBuffer() throws IOException {
		long start = System.currentTimeMillis();

		// 使用基本IO流
		FileInputStream fis = new FileInputStream("D:/aaa/2.txt");
		FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:/aaa/noBuffer.txt");

		int content = -1;

		while ((content = fis.read()) != -1) {
			fos.write(content);
		}

		fos.close();
		fis.close();

		long end = System.currentTimeMillis();

		System.out.println("Time:" + (end - start));
	}

	private static void useBuffer() throws IOException {
		long start = System.currentTimeMillis();

		// 使用缓冲流
		BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:/aaa/2.txt"));
		BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:/aaa/useBuffer.txt"));
		
		int content = -1;
		
		while ((content = bis.read()) != -1) {
			bos.write(content);
		}
		
		bos.close();
		bis.close();

		long end = System.currentTimeMillis();

		System.out.println("Time:" + (end - start));
	}
}

1.5 关于字节缓冲使用总结

1. 使用缓冲时间效率是远远高于未使用缓冲情况，这里是一个非常经典的空间换时间概念
	缓冲占用内存 16KB 非缓冲 4byte 时间效率大于250倍 空间占用4000倍
2. 利用代码可以发现，非缓冲IO操作时使用数组作为缓冲区和使用缓冲流操作，时间效率相似。这里还是推荐使用系统提供的缓冲流，更加安全，并且提供了一些其他方法，可以作为一定参考和使用。

1.6 BufferedReader 字符输入缓冲流

构造方法 Constructor：
	BufferedReader(Reader in);

常用方法 Method:
	int read();
	int read(byte[] buf);
	String readLine(); 【新方法】
		从文件中读取一行数据，返回值类型是字符串，如果读取到文件默认，返回null
		一行数据??? 结尾标记 \r\n

package com.qfedu.a_buffer;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class Demo4 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("D:/aaa/3.txt"));
		
		System.out.println(br.read());
		String str = null;
		while ((str = br.readLine()) != null) {
			System.out.println(str);
		}
		
		br.close();
	}
}

1.7 BufferedWriter 字符输出缓冲流

构造方法 Constructor:
	BufferedWriter(Writer in);

常用方法:
	void write(int ch);
	void write(char[] buf);	
	void write(char[] buf, int off, int len);	
	void write(String str);	
	void write(String str, int off, int len);	
	void newLine(); 
		换行操作

package com.qfedu.a_buffer;

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class Demo5 {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("D:/aaa/4.txt"));
		
		bw.write("没有什么知识点是20遍抄写解决不了的");
		bw.newLine();
		
		bw.write("如果有???!!!");
		bw.newLine();
		
		bw.write("那就再来20遍!!!\r\n");
		
		bw.close();
	}
}

2. Java常用API

2.1 关于String字符串的冗余问题

String str = "烤羊排";
str += "烤羊肉串";
str += "烤韭菜";
str += "烤鸡腿";
str += "烤鸡翅";
str += "烤鸡心";
str += "烤羊腿";
str += "烤蘑菇";

System.out.println("请问这里有几个字符串");
/*
乔稳 5遍 压18 StringBuffer方法5遍
刘磊 5遍 压1 StringBuffer方法5遍
BK徐凯强 1遍 压8 StringBuffer方法1遍
李靓琦 5遍 压8 StringBuffer方法5遍
苗国庆 5遍 压17 StringBuffer方法5遍

正确答案 16
*/

String 字符串是一个常量
    常量可以修改吗??? 不可以！
    
    String str = "烤羊排";
	str += "烤羊肉串";
	"烤羊排" "烤羊肉串" "烤羊排烤羊肉串"
	三个字符串！！！

String字符串常量操作会导致大量的字符串冗余问题，浪费内存。
为了解决这个冗余问题，Java中提供了两个可变长字符串
	StringBuffer和StringBuilder 底层保存字符串数据的都是字符串数组形式，并且该数组的初始化容量为16个char类型。

2.2 StringBuffer方法

2.2.1 StringBuffer概述

StringBuffer是一个线程安全的可变长字符串对象。
	涉及的方法有，增删改查

2.2.2 StringBuffer构造方法

Constructor:
	StringBuffer();	
		创建一个StringBuffer类对象，在底层char类型数组中，初始化容量为16，并且
		未存储任何的数据
	StringBuffer(String str); [最常见]
		根据用户传入参数String类型字符串，创建对应的StringBuffer对象，底层
		char类型数组保存对应的字符串信息。
	StringBuffer(int capacity);
		根据用户传入初始化底层char类型数组容量确定StringBuffer对象

2.2.3 添加方法

append(EveryThing);
	在StringBuffer末尾追加内容，可以是任意数据类型
insert(int index, EveryThing);
	在StringBuffer指定下标位置添加内容，可以是任意数据类型

package com.qfedu.b_stringbuffer;

import java.util.ArrayList;

public class Demo3 {
	public static void main(String[] args) {
		StringBuffer stb = new StringBuffer("加多宝凉茶");
		
		Demo1 str = null;
		stb.append(1);
		stb.append(true);
		stb.append('z');
		stb.append(3.14F);
		stb.append(5.5);
		stb.append(new Demo3());
		
		stb.append(str);
		
		System.out.println(stb);
		
		StringBuffer stb2 = new StringBuffer("骚磊伦布");
		
		ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
		list.add("123");
		list.add("ABC");
		list.add("BBC");
		stb2.insert(0, list);
		System.out.println(stb2);
//		
//		boolean flag = true;
//		while (flag) {
//			
//		}
//		
//		System.out.println(1111);
	}
}

2.2.4 查看方法

String toString();
	讲StringBuffer底层保存数据的char类型字符数组内容，转换为String类型返回

int indexOf(String str);
	指定字符串在StringBuffer出现的第一次下标位置
int lastIndexOf(String str);
	指定字符串在StringBuffer中最后一次出现的下标位置
	
String substring(int begin);
	从指定位置开始，到字符串末尾截取获得对应的字符串
String substring(int begin, int end);
	从指定位置begin开始，到end结束，获取对应的字符串，要头不要尾

package com.qfedu.b_stringbuffer;

public class Demo4 {
	public static void main(String[] args) {
		StringBuffer stb = new StringBuffer("12345678901234567890");
		
		int index = stb.indexOf("78");	
		System.out.println(index);
		
		int lastIndexOf = stb.lastIndexOf("78");
		System.out.println(lastIndexOf);
		
		String substring = stb.substring(5);
		System.out.println(substring);
		
		String substring2 = stb.substring(5, 9);
		System.out.println(substring2);
	}
}

2.2.5 修改方法

replace(int start, int end, String str)  
	使用给定 String 中的字符替换此序列的子字符串中的字符。该子字符串从指定的 start 处开始，一直到索引 end - 1 处的字符
setCharAt(int index, char ch)  
	指定索引位置替换一个字符

package com.qfedu.b_stringbuffer;

public class Demo5 {
	public static void main(String[] args) {
		StringBuffer stb = new StringBuffer("0123456789");
		
		StringBuffer replace = stb.replace(3, 9, "深圳是个好地方！！！");
		
		System.out.println("replace: " + replace);
		System.out.println("stb: " + stb);
		
		stb.setCharAt(1, '你');
		System.out.println(stb);
	}
}

2.2.6 删除和反序

delete(int start, int end);
	删除从start开始，到end结束区间的所有内容，要头不要尾

deleteCharAt(int index);
	删除指定下标的字符
	
reverse();
	StringBuffer内容反序

2.3 StringBuilder和StringBuffer的关系

ArrayList<E> 线程不安全，效率高
Vector<E> 线程安全，效率低

StringBuffer 线程安全，效率低
StringBuilder 线程不安全，效率高
	StringBuffer和StringBuilder操作使用的方法，是一致的，只不过StringBuffer的方法带有大量的同步问题。效率比较低。

2.4 System类

System是系统类
	static Properties getProperties();【重点】
		获取系统属性
	static long currentTimeMillis();
		获取当前时间的毫秒数
	static void exit(int status);
		JVM退出程序，0表示正常退出

Properties类是一个重点
	属性类，里面保存的数据都是键值对形式。

package com.qfedu.c_system;

import java.util.Properties;

public class Demo1 {
	public static void main(String[] args) {
		Properties properties = System.getProperties();
		
		properties.list(System.out);
		System.out.println();
	
		String property = properties.getProperty("os.name");
		System.out.println(property);
		
		System.out.println(System.currentTimeMillis());
		
		System.exit(0);
	}
}

3. 反射

3.1 Java文件和.class字节码文件的关系

	Java文件(.java)就是我的代码，包含了所有的内容，而且现在貌似我们的所有代码都是一个class类 or interface接口 ==> 单独一个 .java 文件。
	.class 字节码文件是二进制文件，是根据.java文件，通过Java编译器(javac)编译得到。并且.class字节码文件可以让JVM执行。
	
之前:
	Demo1.java
	javac Demo1.java ==> 编译代码 得到Demo1.class
	java Demo1 ==> 执行代码 运行结果

	编译之后Java代码生成对应的.class字节码文件，通过反编译命令，可以看到整个.class文件中的内容都是对应Java文件的。
	javap -c -l -private XXX.class

3.2 JVM运行Java程序加载的内容是.class文件

	在static学习的过程中，对于类加载过程有一定的认知！！！类加载机制！！！
	.class文件是在代码运行之前需要加载到内存中，才可以支持整个程序的运行。.class文件在内存的【代码区】。
	在内存代码区，存在一个.class文件占用的内存空间，而该内存空间包含了Java文件的所有内容。Java文件在内容基本上包含
	构造方法 Constructor
	成员方法 Method
	成员变量 Field
	注解 Annotation 【后面讲，不要问，现在没看到】 @Override @Test