Java开发笔记(八十六)通过缓冲区读写文件
2019-04-18 08:55:47来源:博客园 阅读 ()
前面介绍了利用文件写入器和文件读取器来读写文件,因为FileWriter与FileReader读写的数据以字符为单位,所以这种读写文件的方式被称作“字符流I/O”,其中字母I代表输入Input,字母O代表输出Output。可是FileWriter的读操作并不高效,缘由在于FileWriter每次调用write方法都会直接写入文件,假如某项业务需要多次调用write方法,那么程序就会写入文件同样次数。因为写文件本质是写磁盘,磁盘的速度远不如内存,所以频繁地写文件必然严重降低程序的运行效率。为此Java又设计了缓存写入器BufferedWriter,它的write方法并不直接写入文件,而是先写入一块缓存,等到缓存写满了再将缓存上的数据写入文件。由于缓存空间位于内存之中,写入缓存等同访问内存,这样相当于把写磁盘动作替换成写内存动作,因此BufferedWriter的整体写文件性能要大大优于FileWriter。除此之外,BufferedWriter还新增了下列几个方法:
newLine:往文件末尾添加换行标记(Window系统是回车加换行)。当然实际上是先往缓存添加换行标记,并非直接往磁盘写入换行标记。
flush:立即将缓冲区中的数据写入磁盘。默认情况要等缓冲区满了才会写入磁盘,或者调用close方法关闭文件之时也会写入磁盘,但是有时程序猴急,一定要立即写入磁盘,此时就需调用flush方法强行写磁盘。
使用缓存写入器之前要先创建文件读取器对象,并获得父类Writer的实例,然后再据此创建缓存写入器对象。下面是通过缓存写入器把多行字符串写入文件的代码例子:
private static String mSrcName = "D:/test/aad.txt"; // 使用缓存字符流写入文件 private static void writeBuffer() { String str1 = "白日依山尽,黄河入海流。"; String str2 = "欲穷千里目,更上一层楼。"; File file = new File(mSrcName); // 创建一个指定路径的文件对象 // try(...)允许在圆括号内部拥有多个资源创建语句,语句之间以冒号分隔 // 先创建文件写入器,再根据文件读取器创建缓存写入器 try (Writer writer = new FileWriter(file); BufferedWriter bwriter = new BufferedWriter(writer);) { // FileWriter的每次write调用都会直接写入磁盘,不但效率低,性能也差。 // BufferedWriter的每次write调用会先写入缓冲区,直到缓冲区满了才写入磁盘, // 缓冲区大小默认是8K,查看源码defaultCharBufferSize = 8192; // 资源释放的close方法再把缓冲区的剩余数据写入磁盘, // 或者中途调用flush方法也可提前将缓冲区的数据写入磁盘。 bwriter.write(str1); // 往文件写入字符串 bwriter.newLine(); // 另起一行,也就是在文件末尾添加换行标记(Window系统是回车加换行) bwriter.write(str2); // 往文件写入字符串 //bwriter.flush(); // 把缓冲区中的数据写入磁盘 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }
既然文件写入器有对应的缓存写入器,那么文件读取器也有对应的缓存读取器BufferedReader。BufferedReader的实现原理与它的兄弟BufferedWriter类似,另外BufferedReader比起文件读取器新增了如下方法:
readLine:从文件中读取一行数据。
mark:在当前位置做个标记。
reset:重置文件指针,令其回到上次标记的位置。也就是回到上次mark方法标记的文件位置。
lines:读取文件内容的所有行,返回的是Stream<String>流对象,之后便可按照流式处理来加工该字符串流。
若想使用缓存读取器,依然要先创建文件读取器,再根据其父类的读取器实例创建缓存读取器。下面是通过缓存读取器从文件中读取多行字符串的代码例子:
// 使用缓存字符流读取文件 private static void readBuffer() { File file = new File(mSrcName); // 创建一个指定路径的文件对象 // try(...)允许在圆括号内部拥有多个资源创建语句,语句之间以冒号分隔 // 先创建文件读取器,再根据文件读取器创建缓存读取器 try (Reader reader = new FileReader(file); BufferedReader breader = new BufferedReader(reader);) { breader.mark((int) file.length()); // 做个标记 for (int i=1; ; i++) { // FileReader只能一个字符一个字符地读,或者一次性读进字符数组。 // BufferedReader还支持一行一行地读。 String line = breader.readLine(); // 从文件中读出一行文字 if (line == null) { // 读到了空指针,表示已经到了文件末尾 break; } System.out.println("第"+i+"行的文字为:"+line); } breader.reset(); // 重置文件指针,令其回到上次标记的位置 for (int i=1; ; i++) { String line = breader.readLine(); // 从文件中读出一行文字 if (line == null) { // 读到了空指针,表示已经到了文件末尾 break; } System.out.println("又读了一遍 第"+i+"行的文字为:"+line); } //breader.lines(); // 返回Stream<String>对象,之后可按照流式处理来加工该字符串流 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }
注意到以上代码BufferedWriter和BufferedReader的创建语句都位于try后面的圆括号之中,这是因为Writer与Reader两大家族统统实现了AutoCloseable接口,所以由它们繁衍而来的所有子类都具备自动释放资源的功能。另外,try语句支持同时管理多个资源类,只要它们的对象创建语句以冒号隔开,程序在运行时即可自动回收相关的资源。
结合运用读操作和写操作,可以实现文件复制的功能,无非是一边从源文件中读出数据,另一边紧接着往目标文件写入数据。采用缓存读取器和缓存写入器逐行复制的话,具体的文件复制代码示例如下:
private static String mSrcName = "D:/test/aad.txt"; private static String mDestName = "D:/test/aad_copy.txt"; // 通过缓存字符流逐行复制文件 private static void copyFile() { File src = new File(mSrcName); // 创建一个指定路径的源文件对象 File dest = new File(mDestName); // 创建一个指定路径的目标文件对象 // try(...)允许在圆括号内部拥有多个资源创建语句,语句之间以冒号分隔 // 分别创建源文件的缓存读取器,以及目标文件的缓存写入器 try (BufferedReader breader = new BufferedReader(new FileReader(src)); BufferedWriter bwriter = new BufferedWriter(new FileWriter(dest));) { for (int i=0; ; i++) { String line = breader.readLine(); // 从文件中读出一行文字 if (line == null) { // 读到了空指针,表示已经到了文件末尾 break; } if (i != 0) { // 第一行开头不用换行 bwriter.newLine(); // 另起一行,也就是在文件末尾添加换行标记 } bwriter.write(line); // 往文件写入字符串 } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("文件复制完成,源文件大小="+src.length()+",新文件大小="+dest.length()); }
或者也可逐个字符来复制文件,此时BufferedReader每次调用的read方法只返回整型数表示一个字符,并且BufferedWriter每次调用的write方法也只写入该字符对应的整型数。通过依次遍历源文件的所有字符,同时往目标文件依次写入这些字符,从而完成逐个字符复制文件的操作流程。下面是采取逐字符复制文件的代码例子:
// 通过缓存字符流逐个字符复制文件 private static void copyFileByInt() { File src = new File(mSrcName); // 创建一个指定路径的源文件对象 File dest = new File(mDestName); // 创建一个指定路径的目标文件对象 // try(...)允许在圆括号内部拥有多个资源创建语句,语句之间以冒号分隔 // 分别创建源文件的缓存读取器,以及目标文件的缓存写入器 try (BufferedReader breader = new BufferedReader(new FileReader(src)); BufferedWriter bwriter = new BufferedWriter(new FileWriter(dest));) { while (true) { // 开始遍历文件中的所有字符 int temp = breader.read(); // 从源文件中读出一个字符 if (temp == -1) { // read方法返回-1表示已经读到了文件末尾 break; } bwriter.write(temp); // 往目标文件写入一个字符 } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("文件复制完成,源文件大小="+src.length()+",新文件大小="+dest.length()); }
需要注意的是,使用字符流复制文件只有逐行复制和逐字符复制两种方式,不可采取整个读到字符数组再整个写入字符数组的方式。之所以不能通过字符数组复制文件,是因为中文跟英文不一样,一个汉字会占用多个字节(GBK编码的每个汉字占用两个字节,UTF8编码的每个汉字占用三个字节)。若要把文件内容读到字符数组,势必先得知晓该数组的长度,可是调用文件对象的length方法只能得到该文件的字节长度,并非字符长度。譬如“白日依山尽”这个字符串在内存中的字符数组长度为5,写到UTF8编码的文件之后,文件大小是5*3=15字节;接着想把文件内容读到字符数组,然而15字节的文件天晓得它有几个字符,可能有5个UTF8编码的中文字符,也可能有15个英文字符,也可能有5个GBK编码的中文字符加5个英文字符共10个字符,总之你根本想不到该分配多大的字符数组。既然确定不了待读取的字符数组长度,就无法一字不差地复制文件内容了。
更多Java技术文章参见《Java开发笔记(序)章节目录》
原文链接:https://www.cnblogs.com/pinlantu/p/10726494.html
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