Java之节点流和处理流（Buffered字节字符处理流）

前言

Java中的流按照功能可以分为节点流和处理流。其中节点流是直接用来访问数据源，而数据源又分为文件、内存、管道(线程间通信使用)，所以就需要不同的类来进行处理。每次从数据源中读取的数据单位又可以分为字节和字符。

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基本介绍

节点流：可以从一个特定的数据源读写数据，如FileReader、FileWriter等（程序用于直接操作目标设备所对应的类）

处理流：是“连接”已存在的流（节点流和处理流）之上，为程序提供强大的读写功能，更加灵活。 程序通过一个间接流类去调用节点流类，以达到更加灵活方便地读写各种类型的数据，这个间接流类就是处理流（也叫包装流，对节点流进行包装）如BufferedReader 、BufferedWriter等

处理流中可以封装一个节点流，该节点流可以是任意的，只要是处理流父类的子类！

节点流和处理流流览图

区别：

• 节点流是底层流/低级流，直接跟数据源相接
• 处理流（包装流）包装节点流，既可以消除不同节点流的实现差异，也可以提供更方便的方法来完成输入输出
• 处理流对节点流进行包装，使用了修饰器设计模式，不会直接与数据源相连

处理流设计模式模拟

public abstract class Reader_ {//抽象类

    public void readFile() {
    }

    public void readString() {
    }
}

class FileReader_ extends Reader_ {
    public void readFile() {
        System.out.println("对文件进行读取...");
    }
}

class StringReader_ extends Reader_ {//节点流l
    public void readString() {
        System.out.println("读取字符串...");
    }
}

/**
 * 做成处理流，也叫包装流
 */
class BufferedReader_ extends Reader_ {
    private Reader_ reader_;//属性就是Reader_类型

    public BufferedReader_(Reader_ reader_) {
        this.reader_ = reader_;
    }
    //让方法更加灵活，多次读取文件 扩展
    public void readFiles(int num) {
        for (int i = 0; i < num; i++) {
            reader_.readFile();
        }
    }
    //扩展readString,批量处理字符串数据
    public void readStrings(int num) {
        for (int i = 0; i < num; i++) {
            reader_.readString();
        }
    }
    @Override
    public void readFile() {
        reader_.readFile();
    }
    @Override
    public void readString() {
        reader_.readString();
    }
}

class Test_ {
    public static void main(String[] args) {
        //使用节点流
        BufferedReader_ bufferedReader_ = new BufferedReader_(new FileReader_());
        bufferedReader_.readFile();
        bufferedReader_.readFiles(10);
        BufferedReader_ bufferedReader_1 = new BufferedReader_(new StringReader_());
        bufferedReader_1.readStrings(10);
    }
}

处理流的功能：

• 性能的提高：主要以增加缓冲的方式来提高输入输出的效率
• 操作的便捷：操作更加灵活方便

Buffered字符处理流

常见的两个字符处理流（属于字符流，按照字符来读取数据的）

• BufferedReader：从字符输入流中读取文本并缓冲字符，以便有效地读取字符，数组和行

  可以通过构造函数指定缓冲区大小也可以使用默认大小。

• BufferedWriter：将文本写入字符输出流，缓冲字符，以便有效地写入单个字符，数组和字符串。

因为有缓冲区所以很效率比没有缓冲区的很高,在关闭处理流时，是需要关闭外层流即可（底层会自动关闭节点流的）

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BufferedReader缓冲字符输入流

BufferedReader类下有一个Reader属性，它用于存放Reader类下的流，包装操作

BufferedReader提供了两个构造器，根据不同的场景进行选择

• BufferedReader(Reader in) 创建一个使用默认大小输入缓冲区的缓冲字符输入流
• BufferedReader(Reader in, int sz) 创建一个使用指定大小的输入缓冲区的缓冲字符输入流。

示例
使用BufferedReader读取文本文件，并显示在控制台，readLine按行读取文件（BufferedReader类下的方法），当返回null时，表示读取完毕。

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class BufferedReader_ {
    public static void main(String[] args) throws IOException {//throws对异常进行处理的方式
        String filePath = "E:\\Utility.java";
        //创建BufferedReader对象
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader(filePath));
        //BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(filePath,true));追加模式
        //读取
        String line;//按行读取,效率高
        while ((line = bufferedReader.readLine())!=null){
            System.out.println(line);
        }
        bufferedReader.close();
    }
}

此时控制台输出E盘下的Utility.java的内容

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BufferedWriter缓冲字符输出流

BufferedWriter类中的Writer属性与BufferedReader中的Reader属性同理！

BufferedWriter提供了两个构造器，根据不同的场景进行选择

• BufferedWriter(Writer out) 创建一个使用默认大小输出缓冲区的缓冲字符输出流
• BufferedWriter(Writer out, int sz) 创建一个新的缓冲字符输出流，该流使用给定大小的输出缓冲区

通过BufferedWriter写入文件字符串，此代码演示使用的是writer(String str)，writer可以写入多种数据，具体方法可进行百度或者查看JDK文档

import java.io.BufferedWriter;
import java.io.FileWriter;
import java.io.IOException;

public class BufferedWRITER_ {
    public static void main(String[] args) throws IOException {//throws对异常进行处理
        String filePath = "E:\\hello.txt";
        //创建一个BufferedWriter
        BufferedWriter bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(filePath));
        bufferedWriter.write("hello1");
        bufferedWriter.newLine();//插入一个换行
        bufferedWriter.write("hello2");
        bufferedWriter.newLine();//插入一个换行
        bufferedWriter.write("hello3");
        bufferedWriter.close();
    }
}

此时E盘下的hello.txt文本内容为：
hello1
hello2
hello3
切换FileWriter的构造器，可以将覆盖模式改为追加模式

文件拷贝

将D盘下的hello.txt文本拷贝到E盘下

import java.io.*;

public class bufferedCopy_ {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String srcFilePath  = "D:\\hello.txt";//源
        String destFilePath  = "E:\\hello.txt";//要拷贝的目录
        BufferedReader bufferedReader1 = new BufferedReader(new FileReader(srcFilePath));
        BufferedWriter bufferedReader2 = new BufferedWriter(new FileWriter(destFilePath));
        String temp;
        while ((temp = bufferedReader1.readLine())!=null){
            bufferedReader2.write(temp);
            bufferedReader2.newLine();//换行
        }
        bufferedReader1.close();
        bufferedReader2.close();
        System.out.println("拷贝成功");
    }
}

注意：如果拷贝的是二进制文件，则会乱码损毁（BufferedReader和BufferedWriter不要去操作二进制文件）

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Buffered字节处理流

按照字节进行处理，常见的两个字节处理流（属于字节流，读取二进制数据）

• BufferedInputStream缓冲字节输入流
• BufferedOutputStream缓冲字节输出流

由此流览图可知字节处理流可字符处理流类似，构造器中是各自父类或子类的实现对象！

文件拷贝（二进制文件）

将D盘下的mbg图片拷贝到E盘下

演示使用BufferedInputStream和BufferedOutputStream拷贝二进制文件

import java.io.*;

public class bufferedCopy {
    public static void main(String[] args) {
        String srcPath = "D:\\mbg.png";//要拷贝的文件
        String destPath = "E:\\mbg.png";//要拷贝到哪里
        BufferedInputStream bufferedInputStream1 = null;
        BufferedOutputStream bufferedOutputStream2 = null;
        try {
            bufferedInputStream1 = new BufferedInputStream(new FileInputStream(srcPath));
            bufferedOutputStream2 = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(destPath));
            byte[] bytes = new byte[1024];
            int readLen = 0;
            while ((readLen = bufferedInputStream1.read(bytes))!=-1){
                bufferedOutputStream2.write(bytes,0,readLen);
            }
            System.out.println("拷贝成功");
        } catch (IOException e) {
            e.getMessage();//输出异常
        } finally {
            try {
                bufferedInputStream1.close();//关闭流，释放资源
                bufferedOutputStream2.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

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处理流关闭问题

在关闭处理流时，是需要关闭外层流即可（底层会自动关闭节点流的）

当我们在 bufferedReader.close() 处下断点时

一路真正代码执行，发现底层会自动调用close方法对节点流进行关闭

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