Java实现高性能的缓冲读取：BufferedReader

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前言

在Java中，我们常常需要从文件或网络中读取数据。通常我们会采用流（Stream）的方式读取，而Java IO包中提供了BufferedReader作为高性能的缓冲读取工具。本文将介绍BufferedReader的使用，及其实现高性能读取的原理。

摘要

本文将介绍BufferedReader的作用，API方法及其内部实现原理。BufferedReader是Java IO包中的一种高性能缓冲读取工具，可用于从文件、网络等数据源中高效地读取数据。通过使用缓冲区和预读机制，BufferedReader提供了比较高效的读取性能。同时，本文还将介绍BufferedReader的使用方法及其性能测试结果。

正文

1. BufferedReader的作用

BufferedReader是Java IO包中的一种高性能缓冲读取工具。它可以用于从文件、网络等数据源中读取数据，并提供了比较高效的读取性能。

BufferedReader的主要作用如下：

• 提供高性能的缓冲读取功能。
• 可以从文件、网络等数据源中读取数据。
• 可以设置缓冲区大小和预读取长度，以优化读取性能。

2. API方法介绍

BufferedReader的主要API方法如下：

• 构造方法：

  BufferedReader(Reader in, int sz)
  BufferedReader(Reader in)
  

  构造方法用于创建BufferedReader对象。其中，Reader in参数表示数据源（如文件、网络等），int sz参数表示缓冲区大小。

• 读取数据方法：

  int read(char[] cbuf, int off, int len)
  int read()
  String readLine()
  

read()方法用于读取单个字符，read(char[] cbuf, int off, int len)方法用于读取一段字符，并存储到缓冲区中；readLine()方法用于读取一行数据。当读到行尾时，会返回一行数据（不包含行尾符）。

读取方法均为阻塞式读取，如果暂时没有数据，则会一直阻塞，直到有数据可以读取。

• Mark和Reset方法：

  void mark(int readAheadLimit)
  void reset()
  boolean markSupported()
  

mark()方法用于在当前位置设置标记，reset()方法用于将读取位置重置到标记位置。markSupported()方法用于检测数据源是否支持mark和reset操作。

• 关闭流：

  void close()
  

  close()方法用于关闭流，并释放相关资源。在使用完流后，应该及时调用close()方法关闭流。

3. BufferedReader的内部实现原理

BufferedReader的内部实现主要依赖于缓冲区和预读机制。在读取数据时，BufferedReader会将数据先读取到缓冲区中，然后在缓冲区中进行操作。

预读机制是指，在读取数据时，BufferedReader会先读取一部分数据，并将其存储到预读缓存区中。当需要读取数据时，如果预读缓存区中有数据，则直接从预读缓存区中读取，否则再从数据源中读取数据，并将其存储到预读缓存区中。

通过缓冲区和预读机制，BufferedReader实现了高性能的数据读取。同时，缓冲区和预读缓存区的大小也可以通过构造方法中的参数进行设置，提高了灵活性。

4. 测试用例

下面我们通过一个简单的测试用例来演示BufferedReader的使用方法：

package com.example.javase.io;

import org.junit.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

import java.io.*;

/**
 * @date 2023/9/12 15:31
 */
@SpringBootTest
public class BufferedReaderTest {

    @Test
    public void testFileReader() {
        FileInputStream fis = null;
        try {
            fis = new FileInputStream("./template/hello.txt");
            InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "UTF-8");
            BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
            br.close();
            isr.close();
            fis.close();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

以上代码主要功能是从指定文件中读取数据，并输出到控制台。其中，BufferedReader的构造方法使用了InputStreamReader作为数据源的输入流，以达到高效读取的目的。

测试用例执行结果如下：

附上读取文件：

5. 性能测试结果

下面我们通过对比BufferedReader和普通读取方法的性能测试来验证BufferedReader的高性能读取能力。

测试环境：

• JDK版本：1.8
• 测试文件：1.6GB的文本文件
• 测试方法：循环读取文件数据，并统计读取时间

测试结果：

从测试结果中，可以看出BufferedReader相比普通读取方法，读取时间减少了近三倍，性能提升显著。

全文小结

本文主要介绍了Java IO包中的高性能缓冲读取工具：BufferedReader。通过使用缓冲区和预读机制，BufferedReader支持高效的数据读取。文章详细介绍了BufferedReader的作用、API方法、内部实现原理，并通过测试用例验证了其高性能读取能力。在实际开发中，应尽可能使用BufferedReader替代普通读取方法，以提高程序的性能。

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最后

好啦，以上就是我这期的全部内容，如果有任何疑问，欢迎下方留言哦，咱们下期见。

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