吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流

Java IO流

  • 前言

  • 1 初识Java IO


    • 1.1 IO流分类

    • 1.2 案例实操

  • 2 IO流对象


    • 2.1 File类

    • 2.2 字节流

    • 2.3 字符流

    • 2.4 序列化

  • 3 IO流方法


    • 3.1 字节流方法

    • 3.2 字符流方法

  • 4 附加内容


    • 4.1 位、字节、字符

    • 4.2 IO流效率对比

    • 4.3 NIO


前言

有人曾问fastjson的作者(阿里技术专家高铁):“你开发fastjson,没得到什么好处,反而挨了骂背了锅,这种事情你为什么要做呢?”

高铁答道:“因为热爱本身,就是奖励啊!”

这个回答顿时触动了我。想想自己,又何尝不是如此。写作是个痛苦的过程,用心写作就更加煎熬,需字字斟酌,反复删改才有所成。然而,当一篇篇精良文章出自己手而呈现眼前时,那些痛苦煎熬就都那么值得。如果这些博文能有幸得大家阅读和认可,就更加是莫大的鼓舞了。技术人的快乐就是可以这么纯粹和简单。

如果各位能顺手点个赞,就更好了(●’◡’●)。

IO流是Java中的一个重要构成部分,也是我们经常打交道的。这篇关于Java IO的博文干货满满,堪称全网前三(请轻喷!)

下面几个问题(问题还会继续补充),如果你能对答如流,那么恭喜你,IO知识掌握得很好,可以立即关闭文章。反之,你可以在后面得文章中寻找答案。

  1. Java IO流有什么特点?

  2. Java IO流分为几种类型?

  3. 字节流和字符流的关系与区别?

  4. 字符流是否使用了缓冲?

  5. 缓冲流的效率一定高吗?为什么?

  6. 缓冲流体现了Java中的哪种设计模式思想?

  7. 为什么要实现序列化?如何实现序列化?

  8. 序列化数据后,再次修改类文件,读取数据会出问题,如何解决呢?

1 初识Java IO

IO,即inout,也就是输入和输出,指应用程序和外部设备之间的数据传递,常见的外部设备包括文件、管道、网络连接。

Java 中是通过流处理IO 的,那么什么是流

流(Stream),是一个抽象的概念,是指一连串的数据(字符或字节),是以先进先出的方式发送信息的通道。

当程序需要读取数据的时候,就会开启一个通向数据源的流,这个数据源可以是文件,内存,或是网络连接。类似的,当程序需要写入数据的时候,就会开启一个通向目的地的流。这时候你就可以想象数据好像在这其中“流”动一样。

一般来说关于流的特性有下面几点:

  1. 先进先出:最先写入输出流的数据最先被输入流读取到。

  2. 顺序存取:可以一个接一个地往流中写入一串字节,读出时也将按写入顺序读取一串字节,不能随机访问中间的数据。(RandomAccessFile除外)

  3. 只读或只写:每个流只能是输入流或输出流的一种,不能同时具备两个功能,输入流只能进行读操作,对输出流只能进行写操作。在一个数据传输通道中,如果既要写入数据,又要读取数据,则要分别提供两个流。

1.1 IO流分类

IO流主要的分类方式有以下3种:

  1. 按数据流的方向:输入流、输出流

  2. 按处理数据单位:字节流、字符流

  3. 按功能:节点流、处理流

吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流 第1张
1、输入流与输出流

输入与输出是相对于应用程序而言的,比如文件读写,读取文件是输入流,写文件是输出流,这点很容易搞反。

吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流 第2张
2、字节流与字符流

字节流和字符流的用法几乎完成全一样,区别在于字节流和字符流所操作的数据单元不同,字节流操作的单元是数据单元是8位的字节,字符流操作的是数据单元为16位的字符。

为什么要有字符流?

Java中字符是采用Unicode标准,Unicode 编码中,一个英文为一个字节,一个中文为两个字节。
吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流 第3张
而在UTF-8编码中,一个中文字符是3个字节。例如下面图中,“云深不知处”5个中文对应的是15个字节:-28-70-111-26-73-79-28-72-115-25-97-91-27-92-124
吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流 第4张

那么问题来了,如果使用字节流处理中文,如果一次读写一个字符对应的字节数就不会有问题,一旦将一个字符对应的字节分裂开来,就会出现乱码了。为了更方便地处理中文这些字符,Java就推出了字符流。

字节流和字符流的其他区别:

  1. 字节流一般用来处理图像、视频、音频、PPT、Word等类型的文件。字符流一般用于处理纯文本类型的文件,如TXT文件等,但不能处理图像视频等非文本文件。用一句话说就是:字节流可以处理一切文件,而字符流只能处理纯文本文件。

  2. 字节流本身没有缓冲区,缓冲字节流相对于字节流,效率提升非常高。而字符流本身就带有缓冲区,缓冲字符流相对于字符流效率提升就不是那么大了。详见文末效率对比。

以写文件为例,我们查看字符流的源码,发现确实有利用到缓冲区:
吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流 第5张
吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流 第6张

3、节点流和处理流

节点流:直接操作数据读写的流类,比如FileInputStream

处理流:对一个已存在的流的链接和封装,通过对数据进行处理为程序提供功能强大、灵活的读写功能,例如BufferedInputStream(缓冲字节流)

处理流和节点流应用了Java的装饰者设计模式。

下图就很形象地描绘了节点流和处理流,处理流是对节点流的封装,最终的数据处理还是由节点流完成的。
吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流 第7张
在诸多处理流中,有一个非常重要,那就是缓冲流

我们知道,程序与磁盘的交互相对于内存运算是很慢的,容易成为程序的性能瓶颈。减少程序与磁盘的交互,是提升程序效率一种有效手段。缓冲流,就应用这种思路:普通流每次读写一个字节,而缓冲流在内存中设置一个缓存区,缓冲区先存储足够的待操作数据后,再与内存或磁盘进行交互。这样,在总数据量不变的情况下,通过提高每次交互的数据量,减少了交互次数。
吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流 第8张

联想一下生活中的例子,我们搬砖的时候,一块一块地往车上装肯定是很低效的。我们可以使用一个小推车,先把砖装到小推车上,再把这小推车推到车前,把砖装到车上。这个例子中,小推车可以视为缓冲区,小推车的存在,减少了我们装车次数,从而提高了效率。
吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流 第9张
需要注意的是,缓冲流效率一定高吗?不一定,某些情形下,缓冲流效率反而更低,具体请见IO流效率对比。

完整的IO分类图如下:
吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流 第10张

1.2 案例实操

接下来,我们看看如何使用Java IO。

文本读写的例子,也就是文章开头所说的,将“松下问童子,言师采药去。只在此山中,云深不知处。”写入本地文本,然后再从文件读取内容并输出到控制台。

1、FileInputStream、FileOutputStream(字节流)

字节流的方式效率较低,不建议使用

public class IOTest {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		File file = new File("D:/test.txt");

		write(file);
		System.out.println(read(file));
	}

	public static void write(File file) throws IOException {
		OutputStream os = new FileOutputStream(file, true);

		// 要写入的字符串
		String string = "松下问童子,言师采药去。只在此山中,云深不知处。";
		// 写入文件
		os.write(string.getBytes());
		// 关闭流
		os.close();
	}

	public static String read(File file) throws IOException {
		InputStream in = new FileInputStream(file);

		// 一次性取多少个字节
		byte[] bytes = new byte[1024];
		// 用来接收读取的字节数组
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		// 读取到的字节数组长度,为-1时表示没有数据
		int length = 0;
		// 循环取数据
		while ((length = in.read(bytes)) != -1) {
			// 将读取的内容转换成字符串
			sb.append(new String(bytes, 0, length));
		}
		// 关闭流
		in.close();

		return sb.toString();
	}}123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839

2、BufferedInputStream、BufferedOutputStream(缓冲字节流)

缓冲字节流是为高效率而设计的,真正的读写操作还是靠FileOutputStreamFileInputStream,所以其构造方法入参是这两个类的对象也就不奇怪了。

public class IOTest {

	public static void write(File file) throws IOException {
		// 缓冲字节流,提高了效率
		BufferedOutputStream bis = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file, true));

		// 要写入的字符串
		String string = "松下问童子,言师采药去。只在此山中,云深不知处。";
		// 写入文件
		bis.write(string.getBytes());
		// 关闭流
		bis.close();
	}

	public static String read(File file) throws IOException {
		BufferedInputStream fis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));

		// 一次性取多少个字节
		byte[] bytes = new byte[1024];
		// 用来接收读取的字节数组
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		// 读取到的字节数组长度,为-1时表示没有数据
		int length = 0;
		// 循环取数据
		while ((length = fis.read(bytes)) != -1) {
			// 将读取的内容转换成字符串
			sb.append(new String(bytes, 0, length));
		}
		// 关闭流
		fis.close();

		return sb.toString();
	}}12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334

3、InputStreamReader、OutputStreamWriter(字符流)

字符流适用于文本文件的读写OutputStreamWriter类其实也是借助FileOutputStream类实现的,故其构造方法是FileOutputStream的对象

public class IOTest {
	
	public static void write(File file) throws IOException {
		// OutputStreamWriter可以显示指定字符集,否则使用默认字符集
		OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file, true), "UTF-8");

		// 要写入的字符串
		String string = "松下问童子,言师采药去。只在此山中,云深不知处。";
		osw.write(string);
		osw.close();
	}

	public static String read(File file) throws IOException {
		InputStreamReader isr = new InputStreamReader(new FileInputStream(file), "UTF-8");
		// 字符数组:一次读取多少个字符
		char[] chars = new char[1024];
		// 每次读取的字符数组先append到StringBuilder中
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		// 读取到的字符数组长度,为-1时表示没有数据
		int length;
		// 循环取数据
		while ((length = isr.read(chars)) != -1) {
			// 将读取的内容转换成字符串
			sb.append(chars, 0, length);
		}
		// 关闭流
		isr.close();

		return sb.toString()
	}}12345678910111213141516171819202122232425262728293031

4、字符流便捷类

Java提供了FileWriterFileReader简化字符流的读写,new FileWriter等同于new OutputStreamWriter(new FileOutputStream(file, true))

public class IOTest {
	
	public static void write(File file) throws IOException {
		FileWriter fw = new FileWriter(file, true);

		// 要写入的字符串
		String string = "松下问童子,言师采药去。只在此山中,云深不知处。";
		fw.write(string);
		fw.close();
	}

	public static String read(File file) throws IOException {
		FileReader fr = new FileReader(file);
		// 一次性取多少个字节
		char[] chars = new char[1024];
		// 用来接收读取的字节数组
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		// 读取到的字节数组长度,为-1时表示没有数据
		int length;
		// 循环取数据
		while ((length = fr.read(chars)) != -1) {
			// 将读取的内容转换成字符串
			sb.append(chars, 0, length);
		}
		// 关闭流
		fr.close();

		return sb.toString();
	}}123456789101112131415161718192021222324252627282930

5、BufferedReader、BufferedWriter(字符缓冲流)

public class IOTest {
	
	public static void write(File file) throws IOException {
		// BufferedWriter fw = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(new
		// FileOutputStream(file, true), "UTF-8"));
		// FileWriter可以大幅度简化代码
		BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file, true));

		// 要写入的字符串
		String string = "松下问童子,言师采药去。只在此山中,云深不知处。";
		bw.write(string);
		bw.close();
	}

	public static String read(File file) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));
		// 用来接收读取的字节数组
		StringBuilder sb = new StringBuilder();

		// 按行读数据
		String line;
		// 循环取数据
		while ((line = br.readLine()) != null) {
			// 将读取的内容转换成字符串
			sb.append(line);
		}
		// 关闭流
		br.close();

		return sb.toString();
	}}1234567891011121314151617181920212223242526272829303132

2 IO流对象

第一节中,我们大致了解了IO,并完成了几个案例,但对IO还缺乏更详细的认知,那么接下来我们就对Java IO细细分解,梳理出完整的知识体系来。

Java种提供了40多个类,我们只需要详细了解一下其中比较重要的就可以满足日常应用了。

2.1 File类

File类是用来操作文件的类,但它不能操作文件中的数据。

public class File extends Object implements Serializable, Comparable<File>1

File类实现了Serializable、 Comparable<File>,说明它是支持序列化和排序的。

File类的构造方法

方法名说明
File(File parent, String child)根据 parent 抽象路径名和 child 路径名字符串创建一个新 File 实例。
File(String pathname)通过将给定路径名字符串转换为抽象路径名来创建一个新 File 实例。
File(String parent, String child)根据 parent 路径名字符串和 child 路径名字符串创建一个新 File 实例。
File(URI uri)通过将给定的 file: URI 转换为一个抽象路径名来创建一个新的 File 实例。

File类的常用方法

方法说明
createNewFile()当且仅当不存在具有此抽象路径名指定名称的文件时,不可分地创建一个新的空文件。
delete()删除此抽象路径名表示的文件或目录。
exists()测试此抽象路径名表示的文件或目录是否存在。
getAbsoluteFile()返回此抽象路径名的绝对路径名形式。
getAbsolutePath()返回此抽象路径名的绝对路径名字符串。
length()返回由此抽象路径名表示的文件的长度。
mkdir()创建此抽象路径名指定的目录。

File类使用实例

public class FileTest {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		File file = new File("C:/Mu/fileTest.txt");

		// 判断文件是否存在
		if (!file.exists()) {
			// 不存在则创建
			file.createNewFile();
		}
		System.out.println("文件的绝对路径:" + file.getAbsolutePath());
		System.out.println("文件的大小:" + file.length());

		// 刪除文件
		file.delete();
	}}12345678910111213141516

2.2 字节流

InputStreamOutputStream是两个抽象类,是字节流的基类,所有具体的字节流实现类都是分别继承了这两个类。

InputStream为例,它继承了Object,实现了Closeable

public abstract class InputStreamextends Objectimplements Closeable123

InputStream类有很多的实现子类,下面列举了一些比较常用的:
吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流 第11张
详细说明一下上图中的类:

  1. InputStreamInputStream是所有字节输入流的抽象基类,前面说过抽象类不能被实例化,实际上是作为模板而存在的,为所有实现类定义了处理输入流的方法。

  2. FileInputSream:文件输入流,一个非常重要的字节输入流,用于对文件进行读取操作。

  3. PipedInputStream:管道字节输入流,能实现多线程间的管道通信。

  4. ByteArrayInputStream:字节数组输入流,从字节数组(byte[])中进行以字节为单位的读取,也就是将资源文件都以字节的形式存入到该类中的字节数组中去。

  5. FilterInputStream:装饰者类,具体的装饰者继承该类,这些类都是处理类,作用是对节点类进行封装,实现一些特殊功能。

  6. DataInputStream:数据输入流,它是用来装饰其它输入流,作用是“允许应用程序以与机器无关方式从底层输入流中读取基本 Java 数据类型”。

  7. BufferedInputStream:缓冲流,对节点流进行装饰,内部会有一个缓存区,用来存放字节,每次都是将缓存区存满然后发送,而不是一个字节或两个字节这样发送,效率更高。

  8. ObjectInputStream:对象输入流,用来提供对基本数据或对象的持久存储。通俗点说,也就是能直接传输对象,通常应用在反序列化中。它也是一种处理流,构造器的入参是一个InputStream的实例对象。

OutputStream类继承关系图:
吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流 第12张

OutputStream类继承关系与InputStream类似,需要注意的是PrintStream.

2.3 字符流

与字节流类似,字符流也有两个抽象基类,分别是ReaderWriter。其他的字符流实现类都是继承了这两个类。

Reader为例,它的主要实现子类如下图:
吃透Java IO:字节流、字符流、缓冲流 第13张
各个类的详细说明:

  1. InputStreamReader:从字节流到字符流的桥梁(InputStreamReader构造器入参是FileInputStream的实例对象),它读取字节并使用指定的字符集将其解码为字符。它使用的字符集可以通过名称指定,也可以显式给定,或者可以接受平台的默认字符集。

  2. BufferedReader:从字符输入流中读取文本,设置一个缓冲区来提高效率。BufferedReader是对InputStreamReader的封装,前者构造器的入参就是后者的一个实例对象。

  3. FileReader:用于读取字符文件的便利类,new FileReader(File file)等同于new InputStreamReader(new FileInputStream(file, true),"UTF-8"),但FileReader不能指定字符编码和默认字节缓冲区大小。

  4. PipedReader :管道字符输入流。实现多线程间的管道通信。

  5. CharArrayReader:从Char数组中读取数据的介质流。

  6. StringReader :从String中读取数据的介质流。

WriterReader结构类似,方向相反,不再赘述。唯一有区别的是,Writer的子类PrintWriter

2.4 序列化

待续…

3 IO流方法

3.1 字节流方法

字节输入流InputStream主要方法:

  • read() :从此输入流中读取一个数据字节。

  • read(byte[] b) :从此输入流中将最多 b.length 个字节的数据读入一个 byte 数组中。

  • read(byte[] b, int off, int len) :从此输入流中将最多 len 个字节的数据读入一个 byte 数组中。

  • close():关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

字节输出流OutputStream主要方法:

  • write(byte[] b) :将 b.length 个字节从指定 byte 数组写入此文件输出流中。

  • write(byte[] b, int off, int len) :将指定 byte 数组中从偏移量 off 开始的 len 个字节写入此文件输出流。

  • write(int b) :将指定字节写入此文件输出流。

  • close() :关闭此输入流并释放与该流关联的所有系统资源。

3.2 字符流方法

字符输入流Reader主要方法:

  • read():读取单个字符。

  • read(char[] cbuf) :将字符读入数组。

  • read(char[] cbuf, int off, int len) : 将字符读入数组的某一部分。

  • read(CharBuffer target) :试图将字符读入指定的字符缓冲区。

  • flush() :刷新该流的缓冲。

  • close() :关闭此流,但要先刷新它。

字符输出流Writer主要方法:

  • write(char[] cbuf) :写入字符数组。

  • write(char[] cbuf, int off, int len) :写入字符数组的某一部分。

  • write(int c) :写入单个字符。

  • write(String str) :写入字符串。

  • write(String str, int off, int len) :写入字符串的某一部分。

  • flush() :刷新该流的缓冲。

  • close() :关闭此流,但要先刷新它。

另外,字符缓冲流还有两个独特的方法:

  • BufferedWriternewLine() :写入一个行分隔符。这个方法会自动适配所在系统的行分隔符。

  • BufferedReaderreadLine() :读取一个文本行。

4 附加内容

4.1 位、字节、字符

字节(Byte)是计量单位,表示数据量多少,是计算机信息技术用于计量存储容量的一种计量单位,通常情况下一字节等于八位。

字符(Character)计算机中使用的字母、数字、字和符号,比如’A’、‘B’、’$’、’&'等。

一般在英文状态下一个字母或字符占用一个字节,一个汉字用两个字节表示。

字节与字符:

  • ASCII 码中,一个英文字母(不分大小写)为一个字节,一个中文汉字为两个字节。

  • UTF-8 编码中,一个英文字为一个字节,一个中文为三个字节。

  • Unicode 编码中,一个英文为一个字节,一个中文为两个字节。

  • 符号:英文标点为一个字节,中文标点为两个字节。例如:英文句号 . 占1个字节的大小,中文句号 。占2个字节的大小。

  • UTF-16 编码中,一个英文字母字符或一个汉字字符存储都需要 2 个字节(Unicode 扩展区的一些汉字存储需要 4 个字节)。

  • UTF-32 编码中,世界上任何字符的存储都需要 4 个字节。

4.2 IO流效率对比

首先,对比下普通字节流和缓冲字节流的效率:

public class MyTest {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		File file = new File("C:/Mu/test.txt");
		StringBuilder sb = new StringBuilder();

		for (int i = 0; i < 3000000; i++) {
			sb.append("abcdefghigklmnopqrstuvwsyz");
		}
		byte[] bytes = sb.toString().getBytes();

		long start = System.currentTimeMillis();
		write(file, bytes);
		long end = System.currentTimeMillis();

		long start2 = System.currentTimeMillis();
		bufferedWrite(file, bytes);
		long end2 = System.currentTimeMillis();

		System.out.println("普通字节流耗时:" + (end - start) + " ms");
		System.out.println("缓冲字节流耗时:" + (end2 - start2) + " ms");

	}

	// 普通字节流
	public static void write(File file, byte[] bytes) throws IOException {
		OutputStream os = new FileOutputStream(file);
		os.write(bytes);
		os.close();
	}

	// 缓冲字节流
	public static void bufferedWrite(File file, byte[] bytes) throws IOException {
		BufferedOutputStream bo = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file));
		bo.write(bytes);
		bo.close();
	}}12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637

运行结果:

普通字节流耗时:250 ms
缓冲字节流耗时:268 ms12

这个结果让我大跌眼镜,不是说好缓冲流效率很高么?要知道为什么,只能去源码里找答案了。翻看字节缓冲流的write方法:

public synchronized void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {
    if (len >= buf.length) {
        /* If the request length exceeds the size of the output buffer,
           flush the output buffer and then write the data directly.
           In this way buffered streams will cascade harmlessly. */
        flushBuffer();
        out.write(b, off, len);
        return;
    }
    if (len > buf.length - count) {
        flushBuffer();
    }
    System.arraycopy(b, off, buf, count, len);
    count += len;}123456789101112131415

注释里说得很明白:如果请求长度超过输出缓冲区的大小,刷新输出缓冲区,然后直接写入数据。这样,缓冲流将无害地级联。

但是,至于为什么这么设计,我没有想明白,有哪位明白的大佬可以留言指点一下。

基于上面的情形,要想对比普通字节流和缓冲字节流的效率差距,就要避免直接读写较长的字符串,于是,设计了下面这个对比案例:用字节流和缓冲字节流分别复制文件。

public class MyTest {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		File data = new File("C:/Mu/data.zip");
		File a = new File("C:/Mu/a.zip");
		File b = new File("C:/Mu/b.zip");

		StringBuilder sb = new StringBuilder();

		long start = System.currentTimeMillis();
		copy(data, a);
		long end = System.currentTimeMillis();

		long start2 = System.currentTimeMillis();
		bufferedCopy(data, b);
		long end2 = System.currentTimeMillis();

		System.out.println("普通字节流耗时:" + (end - start) + " ms");
		System.out.println("缓冲字节流耗时:" + (end2 - start2) + " ms");
	}

	// 普通字节流
	public static void copy(File in, File out) throws IOException {
		// 封装数据源
		InputStream is = new FileInputStream(in);
		// 封装目的地
		OutputStream os = new FileOutputStream(out);
		
		int by = 0;
		while ((by = is.read()) != -1) {
			os.write(by);
		}
		is.close();
		os.close();
	}

	// 缓冲字节流
	public static void bufferedCopy(File in, File out) throws IOException {
		// 封装数据源
		BufferedInputStream bi = new BufferedInputStream(new FileInputStream(in));
		// 封装目的地
		BufferedOutputStream bo = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(out));
		
		int by = 0;
		while ((by = bi.read()) != -1) {
			bo.write(by);
		}
		bo.close();
		bi.close();
	}}1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950

运行结果:

普通字节流耗时:184867 ms
缓冲字节流耗时:752 ms12

这次,普通字节流和缓冲字节流的效率差异就很明显了,达到了245倍。

再看看字符流和缓冲字符流的效率对比:

public class IOTest {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		// 数据准备
		dataReady();

		File data = new File("C:/Mu/data.txt");
		File a = new File("C:/Mu/a.txt");
		File b = new File("C:/Mu/b.txt");
		File c = new File("C:/Mu/c.txt");

		long start = System.currentTimeMillis();
		copy(data, a);
		long end = System.currentTimeMillis();

		long start2 = System.currentTimeMillis();
		copyChars(data, b);
		long end2 = System.currentTimeMillis();

		long start3 = System.currentTimeMillis();
		bufferedCopy(data, c);
		long end3 = System.currentTimeMillis();

		System.out.println("普通字节流1耗时:" + (end - start) + " ms,文件大小:" + a.length() / 1024 + " kb");
		System.out.println("普通字节流2耗时:" + (end2 - start2) + " ms,文件大小:" + b.length() / 1024 + " kb");
		System.out.println("缓冲字节流耗时:" + (end3 - start3) + " ms,文件大小:" + c.length() / 1024 + " kb");
	}

	// 普通字符流不使用数组
	public static void copy(File in, File out) throws IOException {
		Reader reader = new FileReader(in);
		Writer writer = new FileWriter(out);

		int ch = 0;
		while ((ch = reader.read()) != -1) {
			writer.write((char) ch);
		}
		reader.close();
		writer.close();
	}

	// 普通字符流使用字符流
	public static void copyChars(File in, File out) throws IOException {
		Reader reader = new FileReader(in);
		Writer writer = new FileWriter(out);

		char[] chs = new char[1024];
		while ((reader.read(chs)) != -1) {
			writer.write(chs);
		}
		reader.close();
		writer.close();
	}

	// 缓冲字符流
	public static void bufferedCopy(File in, File out) throws IOException {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(in));
		BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(out));

		String line = null;
		while ((line = br.readLine()) != null) {
			bw.write(line);
			bw.newLine();
			bw.flush();
		}

		// 释放资源
		bw.close();
		br.close();
	}

	// 数据准备
	public static void dataReady() throws IOException {
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		for (int i = 0; i < 600000; i++) {
			sb.append("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz");
		}
		OutputStream os = new FileOutputStream(new File("C:/Mu/data.txt"));
		os.write(sb.toString().getBytes());

		os.close();
		System.out.println("完毕");
	}}1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768697071727374757677787980818283

运行结果:

普通字符流1耗时:1337 ms,文件大小:15234 kb
普通字符流2耗时:82 ms,文件大小:15235 kb
缓冲字符流耗时:205 ms,文件大小:15234 kb123

测试多次,结果差不多,可见字符缓冲流效率上并没有明显提高,我们更多的是要使用它的readLine()newLine()方法。

4.3 NIO

待续…


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