java 字符缓冲流

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1. 什么是 Java 字符缓冲流?

Java 字符缓冲流（BufferedReader 和 BufferedWriter）是用于提高读写性能的输入输出流。它们通过在内存中创建一个缓冲区来减少与磁盘或网络的交互次数，从而提高读写效率。

2. 为什么需要 Java 字符缓冲流?

在使用 Java 标准输入输出流进行文件读写时，每次读取或写入都会导致与磁盘或网络的交互，这样频繁的 IO 操作会降低程序的性能。而使用字符缓冲流可以将数据先暂存在内存中的缓冲区，当缓冲区满了或达到一定条件时再进行实际的 IO 操作，从而减少了 IO 次数，提高了读写效率。

3. Java 字符缓冲流的实现原理?

Java 字符缓冲流基于装饰器模式实现。它们分别包装了 Reader 和 Writer 类，并在其上添加了缓冲功能。当我们调用字符缓冲流的读写方法时，实际上是对底层 Reader 和 Writer 对象进行操作，但是数据会先被写入或读取到缓冲区中，然后再由缓冲区批量地写入或读取到底层流中。

具体来说，BufferedReader 使用了一个默认大小为 8192 个字符的缓冲区，当我们调用 read()
方法时，它会尽可能多地从底层 Reader 中读取数据到缓冲区，并返回一个字符。当缓冲区为空时，它会再次从底层流中读取一批数据填充缓冲区。

BufferedWriter 也类似，它使用了一个默认大小为 8192 个字符的缓冲区，当我们调用 write()
方法写入数据时，数据会先被写入缓冲区，当缓冲区满了或者调用 flush() 方法时，缓冲区的数据会被一次性写入底层 Writer 中。

4. Java 字符缓冲流的使用示例

下面是一个使用 Java 字符缓冲流进行文件读写的示例：

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import java.io.*;

public class BufferedStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"));
             BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("output.txt"))) {

            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                writer.write(line);
                writer.newLine();
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在上面的示例中，我们使用 BufferedReader 和 BufferedWriter 分别包装了 FileReader 和 FileWriter 对象，实现了对文件的读写操作。通过逐行读取输入文件并将每行写入输出文件，实现了文件内容的复制。

5. Java 字符缓冲流的优点

  • 提高了读写性能：通过减少与磁盘或网络的交互次数，提高了读写效率。
  • 支持按行读取和写入：BufferedReader 提供了 readLine() 方法用于按行读取数据，而 BufferedWriter 提供了 newLine() 方法用于写入换行符。

6. Java 字符缓冲流的缺点

  • 可能会导致数据丢失：由于数据先被写入到缓冲区中，如果在写入底层流之前程序崩溃或关闭了流，那么缓冲区中的数据将会丢失。
  • 不适合处理大文件：由于缓冲区是存放在内存中的，所以对于大文件来说，可能会占用较多的内存空间。

7. Java 字符缓冲流的使用注意事项

  • 在使用完字符缓冲流后，应该调用 close() 方法关闭流，以确保资源得到释放。
  • 如果只是想刷新缓冲区而不关闭流，可以调用 flush() 方法。
  • 当需要读取二进制文件时，应该使用字节缓冲流（BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream）而不是字符缓冲流。

8. 总结

Java 字符缓冲流是用于提高读写性能的输入输出流。它们通过在内存中创建一个缓冲区来减少与磁盘或网络的交互次数，从而提高读写效率。使用字符缓冲流可以将数据先暂存在内存中的缓冲区，当缓冲区满了或达到一定条件时再进行实际的 IO 操作，减少了 IO 次数，提高了读写效率。然而，它也有可能导致数据丢失，并且不适合处理大文件。在使用字符缓冲流时，需要注意关闭流和刷新缓冲区的问题。