8.0、Java_IO流 - 如何利用缓冲区提高读写效率？

简单介绍：

FileInputStream 通过字节的方式读取文件，适合读取所有类型的文件（图像、视频、文本文件等）；Java 也提供了 FileReader 字符流 专门读取文本文件；

FileOutputStream 通过字节的方式写数据到文件中，适合所有类型的文件；Java 也提供了 FileWriter 字符流 专门写入文本文件；

我们先用案列来了解一下，FileInputStream 和 FileOutputStream ->

事先准备好一张图片 - 阿尼亚.jpg ->

案例：创建 FileDemo2.java 文件，如下所示 ->

public class FlieDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        FileInputStream file = null;
        FileOutputStream file2 = null;
        try {
            //获取 D 盘下的 阿尼亚.jpg 文件
            file  = new FileInputStream("D:/阿尼亚.jpg");
            //获取 D 盘下的 pic.jpg 文件
            file2 = new FileOutputStream("D:/pic.jpg");
            int tmp = 0;
            while((tmp = file.read()) != -1) {
                //一个字节一个字节读取 阿尼亚.jpg 文件
                System.out.println(tmp);
                //将每一个读取出来的字节数据再写到pic.jpg 文件中去
                file2.write(tmp);
            }
        }catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        //关闭流
        }finally {
            try {
                if(file != null) {
                    file.close();
                }
            }catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

执行main方法后输出结果如下所示 ->

pic.jpg打开后如下所示 ->

说明我们成功将阿尼亚.jpg 文件读取，且将读取出来的内容写入到了 pic.jpg 文件中；

数据缓冲区：

看完这个案例之后明显的会感觉到有一个问题，那就是文件读写的效率太慢了，读一个写一个；
打个比方 ->
我们在超市买了 100 斤大米，然后需要把这 100 斤大米扛回家，一次性肯定拿不动 100 斤，所以按照案例的方式就相当于我们一次拿一粒米回家，到家后每次从手中放下一粒米，再回到超市去继续拿......这样要拿放 N 次才能把这 100 斤拿完回家，显而易见效率低的不行......

我给大家提供两种解决方案，如下所示：

【解决方案 1】
我们可以做一个一次能装 20 斤大米的包，然后每次就能拿 20 斤大米，到家后每次从手中放下 20 斤大米，把包再拿回超市继续拿，拿五次就能完成；

注意 ->
这里的包其实就相当于是创建了一个数据缓冲区 [ 代码：byte[ ] buff = new byte(1024)；缓冲区的大小必须为 2 的次幂 ] ；他能解决我们数据读写效率低下的问题；

用代码稍作解释 ->

FileInputStream fis = new FileInputStream("D:/rice.txt");

//创建缓冲区，大小为 1024 byte

byte[ ] buff = new byte[1024];

//一次拿一粒大米

fis.read();

//一次拿 20 斤大米

fis.read(buff);

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("D:/home.txt");

//创建一个大小为 1024 的缓冲区，当然缓冲区只创建一次即可，可以复用

byte[ ] buff = new byte[1024];

//一次从手中放下一粒大米

fos.write();

//一次从从手中方法 20 斤大米

fos.write ( buff，起始位置，结束位置 )；

解决方案 1 ，代码如下所示 ->

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileDemo3 {
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fis = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            fis = new FileInputStream("D:/阿尼亚.jpg");
            fos = new FileOutputStream("D:/pic.jpg");
            byte[] buff = new byte[1024];
            int tmp = 0;
            //每次读取 1024 个字节的数据，将其放到缓冲区 buff 中
            while((tmp = fis.read(buff)) != -1) {
                //输出流，每次将数组 buff 中，从位置 0 开始一直到上面read()读取到的放在数组中的最后一个字节位置写，将其全部入文件 pic.jpg
                fos.write(buff,0,tmp);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        //关闭流
        }finally {
            try {
                if(fos != null){
                    //关闭输出流
                    fos.close();
                }
                if(fis != null){
                    //关闭输出流
                    fis.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

上述代码中：
fos.write(buff，0，tmp)；用文件输出流对象调用 write(byte[ ]，int，int)；方法，[ 解释：每次将数组 buff 中，从位置 0 开始一直到上面 read( ) 读取到的放在数组中的最后一个字节位置写，将其全部入文件 pic.jpg ]

【解决方案 2】

还是上面的案例，假设我们的力气超级大，一次性就能把 100 斤大米扛回去，此时我们就不是借助 20 斤的袋子了，而是创建一个能装 100 斤大米的袋子，把大米放进去，直接一次性扛回家就OK了；

那么说白了方式二也是借助 缓冲区 来提高读写效率，只不过缓冲区大小不是自定义了，而是通过 " 文件输入流对象.available() " 方法去定义，该方法会返回当前输入流对象文件的大小预估值；

//创建文件输入流、文件输出流对象

FileInputStream fis = new FileInputStream("D:/阿尼亚.jpg")；

FileOutputStream fos = new FileOutputStream(D:/pic.jpg)；

//创建缓冲区 buff，缓冲区大小为 fis.available() ，该方法会预估 file.txt 文件大小

byte[ ] buff = new byte[ fis.available( ) ]；

//读取文件内容，放到 buff 缓冲区中

fis.read( buff )；

//将缓冲区 buff 中的数据写出到 pic.jpg 中

fos.write(buff)；

方案2 的代码与方案1 代码基本相同，唯一不同之处 -> 就在于缓冲区的大小由 available() 方法来定义；所以这里就不做展示方案2 代码了；