Java BufferedInputStream 类
最后修改时间：2025 年 4 月 16 日
java.io.BufferedInputStream 类为另一个输入流添加缓冲功能。它通过减少本地 I/O 调用的数量来提高性能。数据从底层流以大块的形式读取到缓冲区中。
BufferedInputStream 封装另一个 InputStream，并提供缓冲读取功能。默认缓冲区大小为 8192 字节 (8KB)，但可以指定自定义大小。此类对于并发访问是线程安全的。
BufferedInputStream 类概述
BufferedInputStream 扩展 FilterInputStream 并提供缓冲输入操作。主要方法包括读取操作、mark/reset 功能和流跳过。当执行读取操作时，缓冲区会被填满。
public class BufferedInputStream extends FilterInputStream {
public BufferedInputStream(InputStream in);
public BufferedInputStream(InputStream in, int size);
public synchronized int read();
public synchronized int read(byte[] b, int off, int len);
public synchronized long skip(long n);
public synchronized int available();
public synchronized void mark(int readlimit);
public synchronized void reset();
public boolean markSupported();
public synchronized void close();
}
上面的代码展示了 BufferedInputStream 提供的关键方法。这些方法允许通过缓冲进行高效的数据读取。如果底层流支持它们，则该类支持 mark 和 reset 操作。
创建 BufferedInputStream
BufferedInputStream 通过将其封装在另一个 InputStream 中创建。您可以指定缓冲区大小或使用默认值。缓冲区大小会影响 I/O 性能 - 较大的缓冲区减少本地调用，但使用更多内存。
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try {
// Create with default buffer size
InputStream fileStream = new FileInputStream("data.txt");
BufferedInputStream bufferedStream1 = new BufferedInputStream(fileStream);
// Create with custom buffer size (16KB)
InputStream fileStream2 = new FileInputStream("data.txt");
BufferedInputStream bufferedStream2 =
new BufferedInputStream(fileStream2, 16384);
System.out.println("Default buffer stream created");
System.out.println("Custom buffer (16KB) stream created");
bufferedStream1.close();
bufferedStream2.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
此示例演示了创建 BufferedInputStream 的不同方法。第一个使用默认缓冲区大小，第二个指定 16KB。完成后务必关闭流以释放资源。关闭 BufferedInputStream 时，底层 FileInputStream 会自动关闭。
使用 BufferedInputStream 读取数据
BufferedInputStream 提供了几种用于读取数据的方法。最简单的方法是读取单个字节。更有效的方法是将多个字节读入数组。所有读取操作都是同步的，以确保线程安全。
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try (BufferedInputStream bis =
new BufferedInputStream(new FileInputStream("data.txt"))) {
// Read single byte
int byteData;
while ((byteData = bis.read()) != -1) {
System.out.print((char) byteData);
}
System.out.println("\n\nReading complete");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
此示例展示了如何使用 BufferedInputStream 逐字节读取文件。try-with-resources 语句确保了流的正确关闭。read 方法在流的末尾返回 -1。每次调用 read 可能会从缓冲区而不是底层流中获取数据。
将字节读入数组
为了获得更好的性能，一次将多个字节读入一个字节数组。这减少了方法调用和本地 I/O 操作。read 方法返回实际读取的字节数。
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try (BufferedInputStream bis =
new BufferedInputStream(new FileInputStream("largefile.dat"))) {
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead;
while ((bytesRead = bis.read(buffer)) != -1) {
System.out.println("Read " + bytesRead + " bytes");
// Process the buffer data here
}
System.out.println("File reading complete");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
此示例演示了批量读取到字节数组中。可以根据性能需求调整缓冲区大小 (1024)。bytesRead 值指示实际读取到数组中的字节数。这可能小于文件末尾的数组长度。
Mark 和 Reset 功能
BufferedInputStream 支持 mark 和 reset 操作以重新读取数据。mark 方法标记当前位置，reset 返回到该位置。readlimit 参数指定在 mark 变为无效之前可以读取的字节数。
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String data = "BufferedInputStream mark/reset example";
byte[] bytes = data.getBytes();
try (BufferedInputStream bis =
new BufferedInputStream(new ByteArrayInputStream(bytes))) {
// Read first 10 bytes
byte[] firstPart = new byte[10];
bis.read(firstPart);
System.out.println("First part: " + new String(firstPart));
// Mark current position
bis.mark(20); // Allow 20 bytes to be read before mark invalid
// Read next 10 bytes
byte[] secondPart = new byte[10];
bis.read(secondPart);
System.out.println("Second part: " + new String(secondPart));
// Reset back to mark
bis.reset();
// Read again from marked position
bis.read(secondPart);
System.out.println("Second part after reset: " + new String(secondPart));
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
此示例演示了 mark 和 reset 功能。在读取前 10 个字节后设置 mark。在读取接下来的 10 个字节后，reset 返回到标记位置。readlimit 为 20 意味着在标记后读取超过 20 个字节将使标记无效。
跳过流中的字节
skip 方法允许跳过流中指定数量的字节。这比读取和丢弃数据更有效。实际跳过的字节数可能小于请求的字节数。
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.IOException;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
String data = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
byte[] bytes = data.getBytes();
try (BufferedInputStream bis =
new BufferedInputStream(new ByteArrayInputStream(bytes))) {
System.out.println("Starting position: " + bis.available());
// Skip first 10 bytes
long skipped = bis.skip(10);
System.out.println("Skipped " + skipped + " bytes");
// Read next byte
int nextByte = bis.read();
System.out.println("Next byte: " + (char) nextByte);
// Skip beyond end of stream
skipped = bis.skip(20);
System.out.println("Skipped " + skipped + " bytes (end approached)");
System.out.println("Remaining bytes: " + bis.available());
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
此示例展示了如何在流中跳过字节。第一个 skip 跳过前 10 个字母。第二个 skip 尝试跳过 20 个字节，但只跳过剩余的字节。available 方法显示无需阻塞即可读取的字节数。
可用字节和性能
available 方法返回一个估计值，表示无需阻塞即可读取的字节数。BufferedInputStream 的实现同时考虑了缓冲区和底层流。这对于检查流状态很有用。
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
try (BufferedInputStream bis =
new BufferedInputStream(new FileInputStream("data.bin"))) {
System.out.println("Initially available: " + bis.available() + " bytes");
// Read some data
byte[] buffer = new byte[100];
bis.read(buffer);
System.out.println("After reading 100 bytes, available: "
+ bis.available() + " bytes");
// Fill buffer by reading more
while (bis.available() > 0) {
bis.read(buffer);
System.out.println("Read 100 bytes, remaining: "
+ bis.available());
}
System.out.println("Stream fully read");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
此示例演示了使用 available 来监视流的读取进度。该方法返回缓冲区和底层流中剩余的总字节数。请注意，available 只是一个估计值，不应用于确定确切的剩余数据大小。
来源
在本文中，我们介绍了 Java BufferedInputStream 类的基本方法和特性。理解这些概念对于在 Java 应用程序中处理高效的 I/O 操作至关重要。
作者
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