Java基础——IO流基本介绍(4)

Java基础——IO流基本介绍(4)

首页模拟经营程序员进阶之路手游更新时间:2024-06-03
1 基本概括

2 主要介绍

2.1 BuffereInputStream中的fill方法

源码解读

private void fill() throws IOException { byte[] buffer = getBufIfOpen(); if (markpos < 0) { /*如果不存在标记位置(即没有需要进行reset的位置需求) 则可以进行大胆地直接重置pos标识下一可读取位置,但是这样 不是会读取到以前的旧数据吗?不用担心,在后面的代码里☆会实现输入流的新 数据填充*/ pos = 0; }else if (pos >= buffer.length){ /* 位置大于缓冲区长度,这里表示已经没有可用空间了 */ if (markpos > 0) { /* 表示存在mark位置,则要对mark位置到pos位置的数据予以保留, 以确保后面如果调用reset()重新从mark位置读取会取得成功*/ int sz = pos - markpos; /*该实现是通过将缓冲区域中markpos至pos部分的移至缓冲区头部实现*/ System.arraycopy(buffer, markpos, buffer, 0, sz); pos = sz; markpos = 0; } else if (buffer.length >= marklimit) { /* 如果缓冲区已经足够大,可以容纳marklimit,则直接重置*/ markpos = -1; pos = 0;/* 丢弃所有的缓冲区内容 */ } else { /* 如果缓冲区还能增长的空间,则进行缓冲区扩容*/ int nsz = pos * 2; /*新的缓冲区大小设置成满足最大标记极限即可*/ if (nsz > marklimit) nsz = marklimit; byte nbuf[] = new byte[nsz]; //将原来的较小的缓冲内容COPY至增容的新缓冲区中 System.arraycopy(buffer, 0, nbuf, 0, pos); //这里使用了原子变量引用更新,确保多线程环境下内存的可见性 if (!bufUpdater.compareAndSet(this, buffer, nbuf)) { // Can't replace buf if there was an async close. // Note: This would need to be changed if fill() // is ever made accessible to multiple threads. // But for now, the only way CAS can fail is via close. // assert buf == null; throw new IOException("Stream closed"); } buffer = nbuf; } count = pos; //从原始输入流中读取数据,填充缓冲区 int n = getInIfOpen().read(buffer, pos, buffer.length - pos); //根据实际读取的字节数更新缓冲区中可用字节数 if (n > 0) count = n pos; }

整个fill的过程,可以看作是BufferedInputStream对外提供滑动读取的功能实现,通过预先读入一整段原始输入流数据至缓冲区中,而外界对BufferedInputStream的读取操作实际上是在缓冲区上进行,如果读取的数据超过了缓冲区的范围,那么BufferedInputStream负责重新从原始输入流中载入下一截数据填充缓冲区,然后外界继续通过缓冲区进行数据读取。

这样的设计的好处是:避免了大量的磁盘IO,因为原始的InputStream类实现的read是即时读取的,即每一次读取都会是一次磁盘IO操作(哪怕只读取了1个字节的数据),可想而知,如果数据量巨大,这样的磁盘消耗非常可怕。而通过缓冲区的实现,读取可以读取缓冲区中的内容,当读取超过缓冲区的内容后再进行一次磁盘IO,载入一段数据填充缓冲,那么下一次读取一般情况下就直接可以从缓冲区读取,减少了磁盘IO。

2.2 BufferedInputStream 比 InputStream快的原因

InputStream:每次从硬盘读入一个字到中转站, 再写入目的文件(硬盘)

BufferStream:一次读入n个字节到输入换成区,接着经中转站一个个写入到输出缓冲区,输入缓冲区为空时再次从硬盘读入批量数据,同理输出缓冲区满了以后再批量写入到目的文件(硬盘)。

如此使用BufferedStream可以减少访问硬盘的次数,速度大幅提升。

2.3 BufferedInputStream 和 BufferOutputStream的理解

BufferedInputStream的数据成员buf是一个位数组,默认为2048字节。当读取数据来源时,例如文件,BufferedInputStream会尽量将buf填满。当使用read()方法时,实际上是先读取buf中的数据,而不是直接对数据来源作读取。

当buf中的数据不足时,BufferedInputStream才会再实现给定的InputStream对象的read()方法,从指定的装置中提取数据。

BufferedOutputStream的数据成员buf也是一个位数组,默认为512字节。当使用write()方法写入数据时实际上会先将数据写到buf中,当buf已满时才会实现给定的OutputStream对象的write()方法,将buf数据写到目的地,而不是每次都对目的地作写入的动作。

3 应用

3.1 利用缓冲流进行拷贝,一个一个字节拷贝

@Test public void IOTest1() throws Exception{ BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D\\测试.avi"),2*1024); BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D\\测试2.avi"),2*1024); int len; while((len = bis.read()) != -1){ bos.write(len); } bos.close(); bis.close(); }

3.2 利用缓冲流进行拷贝,多个字节多个字节拷贝

@Test public void IOTest2() throws Exception{ BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("D:\\测试.avi")); BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\\测试copy1.avi")); byte[] b = new byte[2*1024]; int len; while((len = bis.read(b)) != -1){ bos.write(b, 0, len); } bos.close(); bis.close(); }

3.3 利用缓冲流实现对文件的追加

@Test public void IOTest3() throws Exception{ BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("D:\\test.txt",true)); bos.write("sadadas".getBytes()); bos.close(); }

3.4 利用缓冲流读取文件

@Test public void IOTest4() throws Exception{ FileInputStream fis = new FileInputStream("D:\\test.txt"); int len; while((len = fis.read()) != -1){ System.out.print((char)len); } fis.close(); }

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