Java基础知识IO流（字节流的缓存区并自定义）

时间：2021-10-25 21:35:13
  • 字节流缓存区
  • 自定义字节流缓存区
  • read()和write()方法的特点

字节流缓存区

字节流也有缓存区
BufferedInputStream
BufferedInputStream 为另一个输入流添加一些功能，即缓冲输入以及支持 mark 和 reset 方法的能力。在创建 BufferedInputStream 时，会创建一个内部缓冲区数组。
BufferedOutputStream
该类实现缓冲的输出流。通过设置这种输出流，应用程序就可以将各个字节写入底层输出流中，而不必针对每次字节写入调用底层系统。

缓存原理
以将MP3文件复制到别处为例：

BufferedInputStream bufis=new BufferedInputStream(new FileInputStream("music.mp3"));
bufis.read();

MP3文件存放在硬盘上，文件内都是字节数据。当bufis.read();时，不是直接在硬盘上读取字节数据，而是先用FileInputStream()的read(byte[])方法读取字节缓存到内存的缓冲区（字节数组）中，并返回读取的字节数，定义计数器，初始值就是该字节数，再从缓冲区（字节数组）取出数据，读取数据时定义一个指针，一个一个地读取，每 读取一个，指针指向下一个，同时计数器减1，直到减到0时，说明本组数据读完，再读下一组数据到缓存区中（字节数组），直到取到的数据个数是-1时，说明读取完毕。简言之：缓冲区的思想就是从硬盘上获取一批数据到内存缓冲区中，一个一个读取，然后再获取一批数据一个个读取，这样效率比较高。

自定义字节流缓存区

已知缓存原理，自定义字节流的缓冲区：
1.定义缓冲区
2.定义计数器（初始值是0，myRead()方法中当判断到count=0时，将count数值设置为读取到字节数组中的字节数）
3.定义指针 （初始值是0）
4.自定义myRead()方法，读取一个字节，返回int型数据。
5.自定义myClose()方法。

import java.io.*;

class MyBufIsTest 
{
public static void main(String[] args) throws IOException
    {
long start = System.currentTimeMillis();
        copy_2();
long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println((end-start)+"毫秒");
    }

public static void copy_2()throws IOException
    {
        MyBufferedInputStream bufis = new MyBufferedInputStream(new FileInputStream("testCopyJpg.jpg"));
        BufferedOutputStream bufos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("testCopyJpg2.jpg"));

int by = 0;

//System.out.println("第一个字节:"+bufis.myRead());

while((by=bufis.myRead())!=-1)
        {
            bufos.write(by);
        }

        bufos.close();
        bufis.myClose();
    }
}


class MyBufferedInputStream
{
private InputStream is=null;
private int count=0;
private int pos=0;
private byte[] buf=new byte[1024];

    MyBufferedInputStream(InputStream is)
    {
this.is=is;
    }
//一次读一个字节，从缓存区（字节数组）获取
public int myRead()throws IOException
    {
//通过is对象读取硬盘上的数据，并存储在buf中，即进行缓存。
//先判断count是否为0，若为零表示初次读取或者数组中的字节已读完，那么读取一批数据到字节数组中。
//再判断此时count是否小于0，若小于0，表示硬盘上的数据已读完，返回-1
//然后pos=0,从数组的第一个数据开始读
//读完后pos++,count--
//将读取的byte类型的b与0xff进行&运算：之所以没有直接强转int，因为强转时，前面添加1，那么前8位为-1，会误以为读取完毕，与0xff&运算的话，
//前面添加0，就避免了这种情况。

//若count大于0，说明数组中的数据还未读完，继续读取数据，并count--，pos++,同样b&0xff
//若count是否小于0，表示硬盘上的数据已读完，返回-1。

if(count==0)
        {
            count=is.read(buf);
if(count<0)
return -1;
            pos=0;
byte b=buf[pos];
            pos++;
            count--;
return b&0xff;
        }
else if(count>0)
        {
byte b=buf[pos];
            pos++;
            count--;
return b&0xff;
        }
return -1;

    }

public void myClose() throws IOException
    {
is.close();
    }


}

read()和write()方法的特点

read()方法的返回值类型是int类型，通过与0xff进行&操作，而不是强转为int类型，是为了在前面添0，即保留了原字节数据不变，又避免了-1的出现。
write(int b)方法会强制将int类型的参数b强转危byte类型，只保留最低8位。

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