BufferedInputStream BufferedOutputStream原理解析，正确使用Buffer

谈到java BIO中的性能优化，大部分人都会说使用BufferedInputStream BufferedOutputStream，理由是IO是跟硬件交互，是耗时操作，使用BufferedInputStream减少IO交互次数能大量提升IO性能。

查看BufferedInputStream 源码，BufferedInputStream 有一个缓存数组

protected volatile byte buf[];

缓存数组大小默认是8192，也就是8K，（网上好多文章都是8M....文章一大抄 0.0）

private static int defaultBufferSize = 8192;

调用BufferedInputStream的读取方法时，会先判断缓存数组有没有可用数据，如果没有会先调用fill()方法将数据从硬盘加载到缓存中，然后从缓存数据中取数据返回。（调用fill前有个判断（第八行）如果要求的数据长度比缓存的数组容器长度（不是指有效缓存长度）大，那将直接从硬盘读取加载，不再走BufferedInputStream的内存缓存）

private int read1(byte[] b, int off, int len) throws IOException {
        int avail = count - pos;
        if (avail <= 0) {
            /* If the requested length is at least as large as the buffer, and
               if there is no mark/reset activity, do not bother to copy the
               bytes into the local buffer.  In this way buffered streams will
               cascade harmlessly. */
            if (len >= getBufIfOpen().length && markpos < 0) {
                return getInIfOpen().read(b, off, len);
            }
            fill();
            avail = count - pos;
            if (avail <= 0) return -1;
        }
        int cnt = (avail < len) ? avail : len;
        System.arraycopy(getBufIfOpen(), pos, b, off, cnt);
        pos += cnt;
        return cnt;
    }

 

private void fill() throws IOException {
        byte[] buffer = getBufIfOpen();
        if (markpos < 0)
            pos = 0;            /* no mark: throw away the buffer */
        else if (pos >= buffer.length)  /* no room left in buffer */
            if (markpos > 0) {  /* can throw away early part of the buffer */
                int sz = pos - markpos;
                System.arraycopy(buffer, markpos, buffer, 0, sz);
                pos = sz;
                markpos = 0;
            } else if (buffer.length >= marklimit) {
                markpos = -1;   /* buffer got too big, invalidate mark */
                pos = 0;        /* drop buffer contents */
            } else {            /* grow buffer */
                int nsz = pos * 2;
                if (nsz > marklimit)
                    nsz = marklimit;
                byte nbuf[] = new byte[nsz];
                System.arraycopy(buffer, 0, nbuf, 0, pos);
                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;
        int n = getInIfOpen().read(buffer, pos, buffer.length - pos);
        if (n > 0)
            count = n + pos;
    }

fill()方法的重点在倒数第四行，BufferedInputStream是一个包装类，getInIfOpen()返回对象就是InputStream，由此可以看到BufferedInputStream的本质其实就是新增了一层内存缓存机制。

结论：只有两个情况下BufferedInputStream能优化io性能。

1.需要频繁读取小片数据流（一个字节或者几个，几十个字节）的情况。典型的就是java字符流的Writer 跟Reader了，字符串的大小都很小，频繁得与硬件打交道就会非常慢，一次性多加载点到内存中，再进行读取就快了，这也是为什么Writer跟Reader自带Buffer缓冲区，字节流不带的原因，字节流通常不需要频繁读取小片数据流来处理。

2.需要用到BufferedInputStream API的情况。

其他情况下，使用InputStream的read(byte[])，read(byte[], int, int)方法操作大片数据流（大于8k）即可，这个时候再用BufferedInputStream没有任何意义。当然，无脑用BufferedInputStream，通常也不会产生危害。