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thinking in java (二十四) ----- IO之BufferedOutputStream

BufferOutputStream介紹

BufferOutputStream是緩衝輸出流,它繼承於FilterOutputStream。

BufferOutputStream的作用是另一個輸出流提供“緩衝功能”。

原始碼分析

package java.io;

public class BufferedOutputStream extends FilterOutputStream {
    // 儲存“緩衝輸出流”資料的位元組陣列
    protected byte buf[];

    // 緩衝中資料的大小
    protected int count;

    // 建構函式:新建位元組陣列大小為8192的“緩衝輸出流”
    public BufferedOutputStream(OutputStream out) {
        this(out, 8192);
    }

    // 建構函式:新建位元組陣列大小為size的“緩衝輸出流”
    public BufferedOutputStream(OutputStream out, int size) {
        super(out);
        if (size <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
        }
        buf = new byte[size];
    }

    // 將緩衝資料都寫入到輸出流中
    private void flushBuffer() throws IOException {
        if (count > 0) {
            out.write(buf, 0, count);
            count = 0;
        }
    }

    // 將“資料b(轉換成位元組型別)”寫入到輸出流中
    public synchronized void write(int b) throws IOException {
        // 若緩衝已滿,則先將緩衝資料寫入到輸出流中。
        if (count >= buf.length) {
            flushBuffer();
        }
        // 將“資料b”寫入到緩衝中
        buf[count++] = (byte)b;
    }

    public synchronized void write(byte b[], int off, int len) throws IOException {
        // 若“寫入長度”大於“緩衝區大小”,則先將緩衝中的資料寫入到輸出流,然後直接將陣列b寫入到輸出流中
        if (len >= buf.length) {
            flushBuffer();
            out.write(b, off, len);
            return;
        }
        // 若“剩餘的緩衝空間 不足以 儲存即將寫入的資料”,則先將緩衝中的資料寫入到輸出流中
        if (len > buf.length - count) {
            flushBuffer();
        }
        System.arraycopy(b, off, buf, count, len);
        count += len;
    }

    // 將“緩衝資料”寫入到輸出流中
    public synchronized void flush() throws IOException {
        flushBuffer();
        out.flush();
    }
}

說明:BufferOutputStream原始碼非常簡單,這裡就思想上進行簡單說明,BufferOutputStream通過位元組陣列來緩衝資料,當緩衝區滿了或者使用者呼叫flush()方法的時候,他就講這緩衝區的資料寫入到輸出流中

示例程式碼

import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.OutputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.lang.SecurityException;
import java.util.Scanner;

/**
 * BufferedOutputStream 測試程式
 *
 * @author skywang
 */
public class BufferedOutputStreamTest {

    private static final int LEN = 5;
    // 對應英文字母“abcddefghijklmnopqrsttuvwxyz”
    private static final byte[] ArrayLetters = {
        0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x6A, 0x6B, 0x6C, 0x6D, 0x6E, 0x6F,
        0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74, 0x75, 0x76, 0x77, 0x78, 0x79, 0x7A
    };

    public static void main(String[] args) {
        testBufferedOutputStream() ;
    }

    /**
     * BufferedOutputStream的API測試函式
     */
    private static void testBufferedOutputStream() {

        // 建立“檔案輸出流”對應的BufferedOutputStream
        // 它對應緩衝區的大小是16,即緩衝區的資料>=16時,會自動將緩衝區的內容寫入到輸出流。
        try {
            File file = new File("out.txt");
            OutputStream out =
                  new BufferedOutputStream(
                      new FileOutputStream(file), 16);

            // 將ArrayLetters陣列的前10個位元組寫入到輸出流中
            out.write(ArrayLetters, 0, 10);
            // 將“換行符\n”寫入到輸出流中
            out.write('\n');

            // TODO!
            //out.flush();

            readUserInput() ;

            out.close();
       } catch (FileNotFoundException e) {
           e.printStackTrace();
       } catch (SecurityException e) {
           e.printStackTrace();
       } catch (IOException e) {
           e.printStackTrace();
       }
    }

    /**
     * 讀取使用者輸入
     */
    private static void readUserInput() {
        System.out.println("please input a text:");
        Scanner reader=new Scanner(System.in);
        // 等待一個輸入
        String str = reader.next();
        System.out.printf("the input is : %s\n", str);
    }
}

執行結果
生成檔案“out.txt”,檔案的內容是“abcdefghij”。
分步測試:
分別按照下面3種步驟測試程式,來檢視緩衝區大小以及flush()的作用。

  • 第一種:原始程式碼,

(01) 執行程式。在程式等待使用者輸入時,檢視“out.txt”的文字內容;發現:內容為空。
(02) 執行程式。在使用者輸入之後,檢視“out.txt”的文字內容;發現:內容為“abcdefghij”。
從中,我們發現(01)和(02)的結果不同;之所以(01)中的out.txt內容為空,是因為out.txt對應的緩衝區大小是16位元組,而我們只寫入了11個位元組,所以,它不會執行清空緩衝操作(即,將緩衝資料寫入到輸出流中)。
而(02)對應out.txt的內容是“abcdefghij”,是因為執行了out.close(),它會關閉輸出流;在關閉輸出流之前,會將緩衝區的資料寫入到輸出流中。
注意:重新測試時,要先刪除out.txt。

  • 第二種:在readUserInput()前新增如下語句
out.flush();

這句話的作用,是將“緩衝區的內容”寫入到輸出流中。
(01) 執行程式。在程式等待使用者輸入時,檢視“out.txt”的文字內容;發現:內容為“abcdefghij”。
(02) 執行程式。在使用者輸入之後,檢視“out.txt”的文字內容;發現:內容為“abcdefghij”。
從中,我們發現(01)和(02)結果一樣,對應out.txt的內容都是“abcdefghij”。這是因為執行了flush()操作,它的作用是將緩衝區的資料寫入到輸出流中。
注意:重新測試時,要先刪除out.txt!

  • 第三種:在第1種的基礎上,將
out.write(ArrayLetters, 0, 10);

修改為

out.write(ArrayLetters, 0, 20);

(01) 執行程式。在程式等待使用者輸入時,檢視“out.txt”的文字內容;發現:內容為“abcdefghijklmnopqrst”(不含回車)。
(02) 執行程式。在使用者輸入之後,檢視“out.txt”的文字內容;發現:內容為“abcdefghijklmnopqrst”(含回車)。
從中,我們發現(01)執行結果是“abcdefghijklmnopqrst”(不含回車)。這是因為,緩衝區的大小是16,而我們通過out.write(ArrayLetters, 0, 20)寫入了20個位元組,超過了緩衝區的大小;這時,會直接將全部的輸入都寫入都輸出流中,而不經過緩衝區。
(02)執行結果是“abcdefghijklmnopqrst”(含回車),這是因為執行out.close()時,將回車符號'\n'寫入了輸出流中。
注意:重新測試時,要先刪除out.txt!

 

原文:http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/io_13.html