Java IO流学习总结三：缓冲流-BufferedInputStream、BufferedOutputStream

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本文出自【赵彦军的博客】

InputStream
|__FilterInputStream
        |__BufferedInputStream

首先抛出一个问题，有了InputStream为什么还要有BufferedInputStream?

BufferedInputStream和BufferedOutputStream这两个类分别是FilterInputStream和FilterOutputStream的子类，作为装饰器子类，使用它们可以防止每次读取/发送数据时进行实际的写操作，代表着使用缓冲区。

我们有必要知道不带缓冲的操作，每读一个字节就要写入一个字节，由于涉及磁盘的IO操作相比内存的操作要慢很多，所以不带缓冲的流效率很低。带缓冲的流，可以一次读很多字节，但不向磁盘中写入，只是先放到内存里。等凑够了缓冲区大小的时候一次性写入磁盘，这种方式可以减少磁盘操作次数，速度就会提高很多！

同时正因为它们实现了缓冲功能，所以要注意在使用BufferedOutputStream写完数据后，要调用flush()方法或close()方法，强行将缓冲区中的数据写出。否则可能无法写出数据。与之相似还BufferedReader和BufferedWriter两个类。

现在就可以回答在本文的开头提出的问题：

BufferedInputStream和BufferedOutputStream类就是实现了缓冲功能的输入流/输出流。使用带缓冲的输入输出流，效率更高，速度更快。

总结：

• BufferedInputStream 是缓冲输入流。它继承于FilterInputStream。

• BufferedInputStream 的作用是为另一个输入流添加一些功能，例如，提供“缓冲功能”以及支持mark()标记和reset()重置方法。

• BufferedInputStream 本质上是通过一个内部缓冲区数组实现的。例如，在新建某输入流对应的BufferedInputStream后，当我们通过read()读取输入流的数据时，BufferedInputStream会将该输入流的数据分批的填入到缓冲区中。每当缓冲区中的数据被读完之后，输入流会再次填充数据缓冲区；如此反复，直到我们读完输入流数据位置。

BufferedInputStream API简介

源码关键字段分析

private static int defaultBufferSize = 8192;//内置缓存字节数组的大小 8KB
    
protected volatile byte buf[];  //内置缓存字节数组
    
protected int count;    //当前buf中的字节总数、注意不是底层字节输入流的源中字节总数
    
protected int pos;      //当前buf中下一个被读取的字节下标
    
protected int markpos = -1; //最后一次调用mark(int readLimit)方法记录的buf中下一个被读取的字节的位置
    
protected int marklimit;    //调用mark后、在后续调用reset()方法失败之前云寻的从in中读取的最大数据量、用于限制被标记后buffer的最大值

构造函数

BufferedInputStream(InputStream in) //使用默认buf大小、底层字节输入流构建bis 

BufferedInputStream(InputStream in, int size) //使用指定buf大小、底层字节输入流构建bis  

一般方法介绍

int available();  //返回底层流对应的源中有效可供读取的字节数      
  
void close();  //关闭此流、释放与此流有关的所有资源  
  
boolean markSupport();  //查看此流是否支持mark
  
void mark(int readLimit); //标记当前buf中读取下一个字节的下标  
  
int read();  //读取buf中下一个字节  
  
int read(byte[] b, int off, int len);  //读取buf中下一个字节  
  
void reset();   //重置最后一次调用mark标记的buf中的位子  
  
long skip(long n);  //跳过n个字节、 不仅仅是buf中的有效字节、也包括in的源中的字节 

BufferedOutputStream API简介

关键字段

protected byte[] buf;   //内置缓存字节数组、用于存放程序要写入out的字节  
  
protected int count;   //内置缓存字节数组中现有字节总数 
 

构造函数

BufferedOutputStream(OutputStream out); //使用默认大小、底层字节输出流构造bos。默认缓冲大小是 8192 字节( 8KB )
  
BufferedOutputStream(OutputStream out, int size);  //使用指定大小、底层字节输出流构造bos  

构造函数源码：

/**
  * Creates a new buffered output stream to write data to the
  * specified underlying output stream.
  * @param   out   the underlying output stream.
  */
 public BufferedOutputStream(OutputStream out) {
     this(out, 8192);
 }

 /**
  * Creates a new buffered output stream to write data to the
  * specified underlying output stream with the specified buffer
  * size.
  *
  * @param   out    the underlying output stream.
  * @param   size   the buffer size.
  * @exception IllegalArgumentException if size <= 0.
  */
 public BufferedOutputStream(OutputStream out, int size) {
     super(out);
     if (size <= 0) {
         throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
     }
     buf = new byte[size];
 }

一般方法

//在这里提一句,`BufferedOutputStream`没有自己的`close`方法,当他调用父类`FilterOutputStrem`的方法关闭时,会间接调用自己实现的`flush`方法将buf中残存的字节flush到out中,再`out.flush()`到目的地中,DataOutputStream也是如此。 
  
void  flush();  将写入bos中的数据flush到out指定的目的地中、注意这里不是flush到out中、因为其内部又调用