【Java】缓冲流（字节缓冲流和字符缓冲流）

最新推荐文章于 2025-04-09 15:31:10 发布

洛上言

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分类专栏： # JAVA基础文章标签： java python 开发语言

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字节缓冲流
`字节缓冲流` 的读写原理
字符缓冲流

首先我们来看一下缓冲流的继承结构。

对于字节流和字符流，Java都提供了对应的缓冲流，而每一种有都有输入和输出之分，所以缓冲流一共有四种。

例如 BufferedInputStream，Buffered 表示缓冲，InputStream 表示字节输入流，因此这个整体表示 字节缓冲输入流，它可以在拷贝文件的时候高效的读取数据，后面三个也是同样的道理。

首先我们来学习 字节缓冲流。

字节缓冲流

一、介绍

字节缓冲流 底层自带了长度为 8192 的缓冲区，利用缓冲区可以一次读取 8192个字节，从而提高了效率。

在创建对象的时候需要注意，缓冲流是高级流，它是对基本流做了一个包装。

缓冲流本身是不能直接读取文件中的数据的，不能直接把数据写到文件中，在创建对象的时候是需要关联基本流的，在底层真正读取数据的，其实还是这两个基本流，只不过有了这两种流的加持，它读写的效率更高而已。

二、练习：拷贝文件（一次读写一个字节）

需求：利用字节缓冲流去拷贝文件。

BufferedInputStream 有两个构造

第一个构造方法：关联了字节输入流，在它里面会有一个长度默认为8192的缓冲区。

第二个构造方法：除了传递一个字节输入流以外，还能手动设定缓冲区的大小。

BufferedOutputStream 同样也有两个构造。

第一个构造方法：关联了字节输出流，在它里面会有一个长度默认为8192的缓冲区。

第二个构造方法：除了传递一个字节输出流以外，还能手动设定缓冲区的大小。

一般来讲我们用第一个就行了。

//1.创建缓冲流的对象
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("myio\\a.txt"));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("myio\\a.txt"));
//2.循环读取并写到目的地
int b;
while ((b = bis.read()) != -1) {
    bos.write(b);
}
//3.释放资源，里面的FileInputStream、FileOutputStream就没必要去关了，直接关外面的bis和bos即可
bos.close();
bis.close();

三、缓冲区长什么样？

选中字节缓冲流 BufferedInputStream 跟进看看源码。

在创建对象的时候是将基本流传递进来，还有一个 DEFAULT_BUFFER_SIZE。

选中 DEFAULT_BUFFER_SIZE 跟进看看，可以发现它是一个 private static int 修饰的静态变量，长度就是 8192。

ctrl + alt + ← ，回到构造方法，现在我们就知道了，默认缓冲区的大小就为 8192，同时它会将 基本流 和 8192 传递给其他构造。

选中 this 跟进。

看 201行，这个就是它的缓冲区，size 就是刚刚传递进来的 8192。

我们在读取数据的时候就是将读取到的数据放到缓冲区中。

字节缓冲输出流 其实也是一样的。

跟进 BufferedOutputStream，发现它会把 字节输出流 和 8192 传递给本来的其他构造。

选择 this 跟进，看 75行，也创建了一个长度为 8192 的字节数组，它就是缓冲区。

四、为什么关流的时候只需要关缓冲流

选中缓冲流的 close() 跟进看看，可以看见在 188行、191行 都将基本流进行了关闭。

在关闭的时候它会做一个判断 if (flushException == null)，看看你从缓冲区往外刷新数据的时候有没有出异常，如果没有出异常，直接将基本流关闭；如果有异常，它同样也是先关闭基本流，然后再做 catch 中其他的处理。

此时我们就知道了，不管是字节缓冲输出流，还是字节缓冲输入流，在底层其实都是帮我们将基本流做了关闭，所以我们不需要自己来关，直接调用缓冲流的 close() 就行了。

五、练习：拷贝文件（一次读写一个字节数组）

之前的写法一次只能操作一个字节，下面的写法可以一次操作多个字节。

//1.创建缓冲流的对象
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("myio\\a.txt"));
BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("myio\\copy2.txt"));
//2.拷贝（一次读写多个字节）
byte[] bytes = new byte[1024];
int len; // 表示本次读取到了多少个有效字节
while((len = bis.read(bytes)) != -1){
    bos.write(bytes,0,len);
}
//3.释放资源
bos.close();
bis.close();

`字节缓冲流` 的读写原理

在拷贝的时候需要有一个 数据源，还要有一个 目的地，它们两个都是在硬盘中的。

拷贝文件其实就是将 数据源的数据 读取到 内存 中，再写到目的地。

接下来我们就看一看刚刚的这段代码到底是怎么运行的，怎么就能提高效率呢？

首先我们先来看创建对象，当创建了 字节缓冲输入流 对象的时候，在它里面还关联了基本流，这就表示真正从文件中读取数据的还是基本流 FileInputStream，它会从文件中读取数据再交给缓冲输入流，准确来说，是放到缓冲输入流的缓冲区中。

因为缓冲区默认大小是 8192，所以它会一次性读取 8192个字节。

再来看右边的输出流，它里面其实也关联了 基本流，这就表示真正将数据写到文件的还是基本流 FileOutputStream，它会将缓冲区的数据写到本地文件中。

字节缓冲输出流 它的缓冲区默认大小也是 8192，所以它会一次性把缓冲区中 8192个字节 写到文件目的地。

细节：缓冲输入流 里面有个缓冲区，缓冲输出流 里面也有一个缓冲区，这两个缓冲区不是同一个东西。

对象创建完毕了，然后就是利用下面这段代码进行了循环的读写。

首先定义了一个变量 b，那么在内存中就有了一个 b。

然后再来执行 read方法，这个 read方法 是从左边的缓冲区里面进行读取的，读取一个字节放到变量 b 中。

然后再去调用下面的 write方法，将读取到的字节再写到右边的缓冲区中。

所以中间的 变量b ，它其实就做了一个倒手，在左右两边来回的倒腾数据，将左边缓冲区中的数据一个一个放到右边的缓冲区中。

当右边的缓冲区填满了，就会利用基本流自动写到目的地。

但如果 变量b 在缓冲区中读不到数据了，此时又需要从文件中读取 8192个字节 放到缓冲区中，再利用变量b再次倒手，当右边的缓冲区填满后，再去写到目的地。

由于中间这段都是在内存中进行的，而内存的运算速度是非常的快的，所以这个倒手的时间可以几乎忽略不计，它真正节约的是 读和写 的时候跟硬盘之间打交道的时间。

如果你定义的是数组，那么就是一次倒手多个数据，倒手的速度会更快而已。

字符缓冲流

一、前言

字符缓冲流 也是自带 长度为8193 的缓冲区提高读写性能。

之前我们已经学习了字符流的基本流，我们知道，基本流本身已经有缓冲区了。

所以现在所学习的 字符缓冲流 它提高的效率不是很明显，但是还是得学习，因为它们里面有两个非常好用的方法，在以后我们会经常用到，因此我们还是得要学习。

二、字符缓冲流

字符缓冲流其实也是对基本流进行了包装，书写代码的思路跟之前的字节缓冲流是一样的。

唯一不一样的是它里面有两个特有的方法。

字符缓冲输入流特有的方法：可以读一整行数据，遇到 \r\n(回车换行) 的时候才会停止。

因此如果我们使用 readLine() 读取，那就是一行一行的读取数据，如果读到文件末尾了，没有数据可读了，方法会返回 null。

字符缓冲输出流特有的方法：跨平台的换行。

在之前我们写回车换行的时候，我们写的是 \r\n，但是这是不合理的，因为同样的代码如果放到 Mac 或者 Linux 操作系统中，它的运行结果就不一样，我们还要将代码去改一改，非常的麻烦。

那么有了 newLine() ，就非常的方便了。方法的底层会先判断你是什么操作系统，如果你是 Windows 的操作系统，它就写出 \r\n；如果你是苹果的 Mac，它就写出 \r；如果你是 Linux，那就写出 \n。

三、`字符缓冲输入流` 代码实现

a.txt 中的内容如下

不使用 readLine() 也是可以读取的，但是需要将读取的字符一个一个拼接在一起，太麻烦了。

使用 readLine() 就可以一次读一整行了。

//1.创建字符缓冲输入流的对象
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("myio\\a.txt"));
//2.读取数据
//细节：
//readLine方法在读取的时候，一次读一整行，遇到回车换行结束，但是他不会把回车换行读到内存当中
//如果将打印的ln删掉，那么它读取到的数据都会在同一行，因此在读取数据的时候需要加上ln手动换行
String line1 = br.readLine();
System.out.println(line1); // 我有一张1000万兰博基尼的30元优惠券

String line2 = br.readLine();
System.out.println(line2); // 但是兰博基尼太吵了

// 将文件中所有东西读取
String line;
while ((( line = br.readLine()) != null)){
    System.out.println(line); 
}

//3.释放资源
//同样在关流的时候我们同样也只需要关缓冲流就行了，它里面的FileReader可以不用关闭，因为缓冲流close()的底层它会帮我们把基本流进行关闭
br.close();

四、`字符缓冲输出流` 代码实现

//1.创建字符缓冲输出流的对象
//如果b.txt不存在，那么它会创建，规则跟之前的基本流是一样的
//如果不想清空文件，可以开启续写，但要注意续写是FileReader的功能
BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter("b.txt", true));
//2.写出数据
bw.write("123");
//之前如果我们想要换行，都是下面这样写，但是这种写法不能跨平台
//br.write("\r\n");
bw.newLine();
bw.write("456");
bw.newLine();
//3.释放资源
bw.close();