JavaIO流原理之常用字节流和字符流详解以及Buffered高效的原理
转自：https://www.cnblogs.com/ygj0930/p/5827509.html
Java的流体系十分庞大，我们来看看体系图：
这么庞大的体系里面，常用的就那么几个，我们把它们抽取出来，如下图：
一：字节流
1：字节输入流
字节输入流的抽象基类是InputStream，常用的子类是 FileInputStream和BufferedInputStream。
1）FileInputStream
文件字节输入流：一切文件在系统中都是以字节的形式保存的，无论你是文档文件、视频文件、音频文件...，需要读取这些文件都可以用FileInputStream去读取其保存在存储介质（磁盘等）上的字节序列。
FileInputStream在创建时通过把文件名作为构造参数连接到该文件的字节内容，建立起字节流传输通道。
然后通过 read()、read(byte[])、read(byte[],int begin,int len) 三种方法从字节流中读取 一个字节、一组字节。
2）BufferedInputStream
带缓冲的字节输入流：上面我们知道文件字节输入流的读取时，是直接同字节流中读取的。由于字节流是与硬件（存储介质）进行的读取，所以速度较慢。而CPU需要使用数据时通过read()、read(byte[])读取数据时就要受到硬件IO的慢速度限制。我们又知道，CPU与内存发生的读写速度比硬件IO快10倍不止，所以优化读写的思路就有了：在内存中建立缓存区，先把存储介质中的字节读取到缓存区中。CPU需要数据时直接从缓冲区读就行了，缓冲区要足够大，在被读完后又触发fill()函数自动从存储介质的文件字节内容中读取字节存储到缓冲区数组。
BufferedInputStream 内部有一个缓冲区，默认大小为8M，每次调用read方法的时候，它首先尝试从缓冲区里读取数据，若读取失败（缓冲区无可读数据），则选择从物理数据源 （譬如文件）读取新数据（这里会尝试尽可能读取多的字节）放入到缓冲区中，最后再将缓冲区中的内容返回给用户.由于从缓冲区里读取数据远比直接从存储介质读取速度快，所以BufferedInputStream的效率很高。
1 public class OutputStreamWriter extends Writer { 2 3 // 流编码类，所有操作都交给它完成。 4 5 private final StreamEncoder se; 6 7 8 // 创建使用指定字符的OutputStreamWriter。 9 10 public OutputStreamWriter(OutputStream out, String charsetName) 11 12 13 throws UnsupportedEncodingException 14 15 { 16 17 18 super(out); 19 20 21 if (charsetName == null) 22 23 24 25 throw new NullPointerException("charsetName"); 26 27 28 se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this, charsetName); 29 30 } 31 32 33 // 创建使用默认字符的OutputStreamWriter。 34 35 public OutputStreamWriter(OutputStream out) { 36 37 38 super(out); 39 40 41 try { 42 43 44 45 se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this, (String)null); 46 47 48 } catch (UnsupportedEncodingException e) { 49 50 51 52 throw new Error(e); 53 54 55 } 56 57 } 58 59 60 // 创建使用指定字符集的OutputStreamWriter。 61 62 public OutputStreamWriter(OutputStream out, Charset cs) { 63 64 65 super(out); 66 67 68 if (cs == null) 69 70 71 72 throw new NullPointerException("charset"); 73 74 75 se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this, cs); 76 77 } 78 79 80 // 创建使用指定字符集编码器的OutputStreamWriter。 81 82 public OutputStreamWriter(OutputStream out, CharsetEncoder enc) { 83 84 85 super(out); 86 87 88 if (enc == null) 89 90 91 92 throw new NullPointerException("charset encoder"); 93 94 95 se = StreamEncoder.forOutputStreamWriter(out, this, enc); 96 97 } 98 99 100 // 返回该流使用的字符编码名。如果流已经关闭，则此方法可能返回 null。 101 102 public String getEncoding() { 103 104 105 return se.getEncoding(); 106 107 } 108 109 110 // 刷新输出缓冲区到底层字节流，而不刷新字节流本身。该方法可以被PrintStream调用。 111 112 void flushBuffer() throws IOException { 113 114 115 se.flushBuffer(); 116 117 } 118 119 120 // 写入单个字符 121 122 public void write(int c) throws IOException { 123 124 125 se.write(c); 126 127 } 128 129 130 // 写入字符数组的一部分 131 132 public void write(char cbuf[], int off, int len) throws IOException { 133 134 135 se.write(cbuf, off, len); 136 137 } 138 139 140 // 写入字符串的一部分 141 142 public void write(String str, int off, int len) throws IOException { 143 144 145 se.write(str, off, len); 146 147 } 148 149 150 // 刷新该流。可以发现，刷新缓冲区其实是通过流编码类的flush()实现的，故可以看出，缓冲区是流编码类自带的而不是OutputStreamWriter实现的。 151 152 public void flush() throws IOException { 153 154 155 se.flush(); 156 157 } 158 159 160 // 关闭该流。 161 162 public void close() throws IOException { 163 164 165 se.close(); 166 167 } 168 }
每次调用 write() 方法都会导致在给定字符（或字符集）上调用编码转换器。在写入底层输出流之前，得到的这些字节将在缓冲区中累积（传递给 write() 方法的字符没有缓冲，输出数组才有缓冲）。为了获得最高效率，可考虑将 OutputStreamWriter 包装到 BufferedWriter 中，以避免频繁调用转换器。
2）BufferedWriter
带缓冲的字符输出流：与OutputStreamWriter的缓冲不同，BufferedWriter的缓冲是真正由自己创建的缓冲数组来实现的。故此：不需要频繁调用编码转换器进行缓冲，而且，它可以提供单个字符、数组和字符串的缓冲（编码转换器只能缓冲字符数组和字符串）。
BufferedWriter可以在创建时把一个OutputStreamWriter进行包装，为输出流建立缓冲；
然后，通过
void write(char[] cbuf, int off, int len)
写入字符数组的某一部分。
void write(int c)
写入单个字符。
void write(String s, int off, int len)
写入字符串的某一部分。
向缓冲区写入数据。
还可以通过
void newLine()
写入一个行分隔符。
最后，可以手动控制缓冲区的数据刷新：
void flush() 刷新该流的缓冲。
