Java IO: 使用 `BufferedInputStream` 和 `BufferedOutputStream` 进行高效文件操作

在 Java 中，文件 I/O 操作是非常常见的任务。BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream 是用于读取和写入文件的高效类，它们通过缓冲机制显著提高了 I/O 操作的性能。本文将介绍如何使用 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream，并提供具体的示例代码。

BufferedInputStream 类概述

BufferedInputStream 类是 Java 中用于高效读取字节输入流的类，它继承自 FilterInputStream。通过缓冲机制，BufferedInputStream 可以减少实际读取操作的次数，从而提高读取性能。

BufferedInputStream 的基本用法

要使用 BufferedInputStream 读取文件内容，需要先创建一个 BufferedInputStream 对象，通常通过 FileInputStream 作为参数传递。

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class BufferedInputStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("example.txt"))) {
            int byteData;
            while ((byteData = bis.read()) != -1) {
                System.out.print((char) byteData);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中，我们使用 BufferedInputStream 逐字节读取 example.txt 文件的内容，并将其打印到控制台。注意，我们使用了 try-with-resources 语句来自动关闭 BufferedInputStream。

使用缓冲区读取文件

BufferedInputStream 还可以使用字节数组作为缓冲区，一次读取多个字节。

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class BufferedInputStreamBufferExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("example.txt"))) {
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int bytesRead;
            while ((bytesRead = bis.read(buffer)) != -1) {
                System.out.print(new String(buffer, 0, bytesRead));
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中，我们使用一个字节数组作为缓冲区，逐块读取文件内容，并将其转换为字符串打印到控制台。

BufferedOutputStream 类概述

BufferedOutputStream 类是 Java 中用于高效写入字节输出流的类，它继承自 FilterOutputStream。通过缓冲机制，BufferedOutputStream 可以减少实际写入操作的次数，从而提高写入性能。

BufferedOutputStream 的基本用法

要使用 BufferedOutputStream 写入文件内容，需要先创建一个 BufferedOutputStream 对象，通常通过 FileOutputStream 作为参数传递。

import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class BufferedOutputStreamExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("example.txt"))) {
            String content = "Hello, World!";
            bos.write(content.getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中，我们使用 BufferedOutputStream 将字符串 “Hello, World!” 写入 example.txt 文件。使用 try-with-resources 语句确保 BufferedOutputStream 在完成写操作后自动关闭。

追加写入文件

BufferedOutputStream 还支持追加写入文件，只需在 FileOutputStream 的构造函数中传入 true 作为第二个参数即可。

import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class BufferedOutputStreamAppendExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("example.txt", true))) {
            String content = "Appended text.";
            bos.write(content.getBytes());
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中，我们将字符串 “Appended text.” 追加写入 example.txt 文件，而不是覆盖原有内容。

结合使用 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream

在实际开发中，常常需要结合使用 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream 来读取和写入文件内容。以下是一个示例，展示如何读取一个文件的内容并将其写入另一个文件。

import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;

public class FileCopyExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("input.txt"));
             BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream("output.txt"))) {
            byte[] buffer = new byte[1024];
            int bytesRead;
            while ((bytesRead = bis.read(buffer)) != -1) {
                bos.write(buffer, 0, bytesRead);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在这个示例中，我们使用 BufferedInputStream 逐块读取 input.txt 文件的内容，并使用 BufferedOutputStream 将其写入 output.txt 文件。通过 try-with-resources 语句确保两个流都能在操作完成后自动关闭。

总结

BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream 是 Java 中用于处理文件 I/O 的高效类，它们通过缓冲机制显著提高了读取和写入操作的性能。