Java I/O流的缓冲机制是如何实现的？

java i/o 流通过 bufferedinputstream 和 bufferedoutputstream 提供缓冲机制，提高读写性能。bufferedinputstream 从底层输入流读取数据并存储在内部缓冲区，以提高频繁读取小数据块的性能。bufferedoutputstream 将数据写入内部缓冲区，当缓冲区满或需要立即刷新时，写入底层输出流，优化不经常写入大数据块的性能。

Java I/O 流动缓冲机制

缓冲机制概述

Java I/O 通过在内存中存储数据块(缓冲区)来提高读写性能，提供了缓冲机制。操作缓冲区时，I/O 操作是针对缓冲区，而不是直接针对底层文件或流量。这节省了系统调用和上下文之间的切换时间。

实现缓冲机制

Java I/O 通过使用流中的缓冲机制 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream 实现输入/输出流。这些流包含内部缓冲区，用于存储内存中的数据块。

BufferedInputStream

BufferedInputStream 读取数据并存储在内部缓冲区。当缓冲区填充时，流量将从底部输入流读取另一个数据块，填充缓冲区，并返回缓冲区的第一个字节。这提高了频繁读取小数据块的性能。

BufferedOutputStream

BufferedOutputStream 将数据写入内部缓冲区。当缓冲区满或需要立即刷新数据时，流将缓冲区中的数据写入底部输出流。这优化了不频繁写入大数据块的性能，减少了系统调用的数量。

实战案例

考虑以下代码，它使用它 BufferedInputStream 阅读一份文本文件：

try (BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(new FileInputStream("input.txt"))) {
    byte[] buf = new byte[1024];
    int bytesRead;

    while ((bytesRead = in.read(buf)) != -1) {
        System.out.write(buf, 0, bytesRead);
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

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在这个例子中，BufferedInputStream 将数据块读入内部缓冲区，从而提高频繁读取小数据块的性能。

需要注意的地方

• 缓冲区的大小会影响性能。较大的缓冲区可以减少系统调用的数量，但也会消耗更多的内存。
• BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream 类缓冲区是通过的 java.io.BufferedInputStream.DEFAULT_BUFFER_SIZE （默认为 8192 字节)指定，您可以在构建流实例时覆盖此值。
• 当使用 flush() 方法时，BufferedOutputStream 缓冲区的数据将立即写入底层输出流， BufferedInputStream 从缓冲区读取所有数据或关闭流时刷新缓冲区。

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