bufferedreader 介绍
bufferedreader 是缓冲字符输入流。它继承于reader。
bufferedreader 的作用是为其他字符输入流添加一些缓冲功能。
bufferedreader 函数列表
bufferedreader(reader in) bufferedreader(reader in, int size) void close() void mark(int marklimit) boolean marksupported() int read() int read(char[] buffer, int offset, int length) string readline() boolean ready() void reset() long skip(long charcount)
bufferedreader 源码分析(基于jdk1.7.40)
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package java.io;
public class bufferedreader extends reader {
private reader in;
// 字符缓冲区
private char cb[];
// nchars 是cb缓冲区中字符的总的个数
// nextchar 是下一个要读取的字符在cb缓冲区中的位置
private int nchars, nextchar;
// 表示“标记无效”。它与unmarked的区别是：
// (01) unmarked 是压根就没有设置过标记。
// (02) 而invalidated是设置了标记，但是被标记位置太长，导致标记无效！
private static final int invalidated = -2;
// 表示没有设置“标记”
private static final int unmarked = -1;
// “标记”
private int markedchar = unmarked;
// “标记”能标记位置的最大长度
private int readaheadlimit = 0; /* valid only when markedchar > 0 */
// skiplf(即skip line feed)是“是否忽略换行符”标记
private boolean skiplf = false;
// 设置“标记”时，保存的skiplf的值
private boolean markedskiplf = false;
// 默认字符缓冲区大小
private static int defaultcharbuffersize = 8192;
// 默认每一行的字符个数
private static int defaultexpectedlinelength = 80;
// 创建“reader”对应的bufferedreader对象，sz是bufferedreader的缓冲区大小
public bufferedreader(reader in, int sz) {
super(in);
if (sz <= 0)
throw new illegalargumentexception("buffer size <= 0");
this.in = in;
cb = new char[sz];
nextchar = nchars = 0;
}
// 创建“reader”对应的bufferedreader对象，默认的bufferedreader缓冲区大小是8k
public bufferedreader(reader in) {
this(in, defaultcharbuffersize);
}
// 确保“bufferedreader”是打开状态
private void ensureopen() throws ioexception {
if (in == null)
throw new ioexception("stream closed");
}
// 填充缓冲区函数。有以下两种情况被调用：
// (01) 缓冲区没有数据时，通过fill()可以向缓冲区填充数据。
// (02) 缓冲区数据被读完，需更新时，通过fill()可以更新缓冲区的数据。
private void fill() throws ioexception {
// dst表示“cb中填充数据的起始位置”。
int dst;
if (markedchar <= unmarked) {
// 没有标记的情况，则设dst=0。
dst = 0;
} else {
// delta表示“当前标记的长度”，它等于“下一个被读取字符的位置”减去“标记的位置”的差值；
int delta = nextchar - markedchar;
if (delta >= readaheadlimit) {
// 若“当前标记的长度”超过了“标记上限(readaheadlimit)”，
// 则丢弃标记！
markedchar = invalidated;
readaheadlimit = 0;
dst = 0;
} else {
if (readaheadlimit <= cb.length) {
// 若“当前标记的长度”没有超过了“标记上限(readaheadlimit)”，
// 并且“标记上限(readaheadlimit)”小于/等于“缓冲的长度”；
// 则先将“下一个要被读取的位置，距离我们标记的置符的距离”间的字符保存到cb中。
system.arraycopy(cb, markedchar, cb, 0, delta);
markedchar = 0;
dst = delta;
} else {
// 若“当前标记的长度”没有超过了“标记上限(readaheadlimit)”，
// 并且“标记上限(readaheadlimit)”大于“缓冲的长度”；
// 则重新设置缓冲区大小，并将“下一个要被读取的位置，距离我们标记的置符的距离”间的字符保存到cb中。
char ncb[] = new char[readaheadlimit];
system.arraycopy(cb, markedchar, ncb, 0, delta);
cb = ncb;
markedchar = 0;
dst = delta;
}
// 更新nextchar和nchars
nextchar = nchars = delta;
}
}
int n;
do {
// 从“in”中读取数据，并存储到字符数组cb中；
// 从cb的dst位置开始存储，读取的字符个数是cb.length - dst
// n是实际读取的字符个数；若n==0(即一个也没读到)，则继续读取！
n = in.read(cb, dst, cb.length - dst);
} while (n == 0);
// 如果从“in”中读到了数据，则设置nchars(cb中字符的数目)=dst+n，
// 并且nextchar(下一个被读取的字符的位置)=dst。
if (n > 0) {
nchars = dst + n;
nextchar = dst;
}
}
// 从bufferedreader中读取一个字符，该字符以int的方式返回
public int read() throws ioexception {
synchronized (lock) {
ensureopen();
for (;;) {
// 若“缓冲区的数据已经被读完”，
// 则先通过fill()更新缓冲区数据
if (nextchar >= nchars) {
fill();
if (nextchar >= nchars)
return -1;
}
// 若要“忽略换行符”，
// 则对下一个字符是否是换行符进行处理。
if (skiplf) {
skiplf = false;
if (cb[nextchar] == '\n') {
nextchar++;
continue;
}
}
// 返回下一个字符
return cb[nextchar++];
}
}
}
// 将缓冲区中的数据写入到数组cbuf中。off是数组cbuf中的写入起始位置，len是写入长度
private int read(char[] cbuf, int off, int len) throws ioexception {
// 若“缓冲区的数据已经被读完”，则更新缓冲区数据。
if (nextchar >= nchars) {
if (len >= cb.length && markedchar <= unmarked && !skiplf) {
return in.read(cbuf, off, len);
}
fill();
}
// 若更新数据之后，没有任何变化；则退出。
if (nextchar >= nchars) return -;
// 若要“忽略换行符”，则进行相应处理
if (skiplf) {
skiplf = false;
if (cb[nextchar] == '\n') {
nextchar++;
if (nextchar >= nchars)
fill();
if (nextchar >= nchars)
return -1;
}
}
// 拷贝字符操作
int n = math.min(len, nchars - nextchar);
system.arraycopy(cb, nextchar, cbuf, off, n);
nextchar += n;
return n;
}
// 对read()的封装，添加了“同步处理”和“阻塞式读取”等功能
public int read(char cbuf[], int off, int len) throws ioexception {
synchronized (lock) {
ensureopen();
if ((off < 0) || (off > cbuf.length) || (len < 0) ||
((off + len) > cbuf.length) || ((off + len) < 0)) {
throw new indexoutofboundsexception();
} else if (len == 0) {
return 0;
}
int n = read1(cbuf, off, len);
if (n <= 0) return n;
while ((n < len) && in.ready()) {
int n1 = read1(cbuf, off + n, len - n);
if (n1 <= 0) break;
n += n1;
}
return n;
}
}
// 读取一行数据。ignorelf是“是否忽略换行符”
string readline(boolean ignorelf) throws ioexception {
stringbuffer s = null;
int startchar;
synchronized (lock) {
ensureopen();
boolean omitlf = ignorelf || skiplf;
bufferloop:
for (;;) {
if (nextchar >= nchars)
fill();
if (nextchar >= nchars) { /* eof */
if (s != null && s.length() > 0)
return s.tostring();
else
return null;
}
boolean eol = false;
char c = 0;
int i;
/* skip a leftover '\n', if necessary */
if (omitlf && (cb[nextchar] == '\n'))
nextchar++;
skiplf = false;
omitlf = false;
charloop:
for (i = nextchar; i < nchars; i++) {
c = cb[i];
if ((c == '\n') || (c == '\r')) {
eol = true;
break charloop;
}
}
startchar = nextchar;
nextchar = i;
if (eol) {
string str;
if (s == null) {
str = new string(cb, startchar, i - startchar);
} else {
s.append(cb, startchar, i - startchar);
str = s.tostring();
}
nextchar++;
if (c == '\r') {
skiplf = true;
}
return str;
}
if (s == null)
s = new stringbuffer(defaultexpectedlinelength);
s.append(cb, startchar, i - startchar);
}
}
}
// 读取一行数据。不忽略换行符
public string readline() throws ioexception {
return readline(false);
}
// 跳过n个字符
public long skip(long n) throws ioexception {
if (n < 0l) {
throw new illegalargumentexception("skip value is negative");
}
synchronized (lock) {
ensureopen();
long r = n;
while (r > 0) {
if (nextchar >= nchars)
fill();
if (nextchar >= nchars) /* eof */
break;
if (skiplf) {
skiplf = false;
if (cb[nextchar] == '\n') {
nextchar++;
}
}
long d = nchars - nextchar;
if (r <= d) {
nextchar += r;
r = 0;
break;
}
else {
r -= d;
nextchar = nchars;
}
}
return n - r;
}
}
// “下一个字符”是否可读
public boolean ready() throws ioexception {
synchronized (lock) {
ensureopen();
// 若忽略换行符为true；
// 则判断下一个符号是否是换行符，若是的话，则忽略
if (skiplf) {
if (nextchar >= nchars && in.ready()) {
fill();
}
if (nextchar < nchars) {
if (cb[nextchar] == '\n')
nextchar++;
skiplf = false;
}
}
return (nextchar < nchars) || in.ready();
}
}
// 始终返回true。因为bufferedreader支持mark(), reset()
public boolean marksupported() {
return true;
}
// 标记当前bufferedreader的下一个要读取位置。关于readaheadlimit的作用，参考后面的说明。
public void mark(int readaheadlimit) throws ioexception {
if (readaheadlimit < 0) {
throw new illegalargumentexception("read-ahead limit < 0");
}
synchronized (lock) {
ensureopen();
// 设置readaheadlimit
this.readaheadlimit = readaheadlimit;
// 保存下一个要读取的位置
markedchar = nextchar;
// 保存“是否忽略换行符”标记
markedskiplf = skiplf;
}
}
// 重置bufferedreader的下一个要读取位置，
// 将其还原到mark()中所保存的位置。
public void reset() throws ioexception {
synchronized (lock) {
ensureopen();
if (markedchar < 0)
throw new ioexception((markedchar == invalidated)
? "mark invalid"
: "stream not marked");
nextchar = markedchar;
skiplf = markedskiplf;
}
}
public void close() throws ioexception {
synchronized (lock) {
if (in == null)
return;
in.close();
in = null;
cb = null;
}
}
}
说明：
要想读懂bufferreader的源码，就要先理解它的思想。bufferreader的作用是为其它reader提供缓冲功能。创建bufferreader时，我们会通过它的构造函数指定某个reader为参数。bufferreader会将该reader中的数据分批读取，每次读取一部分到缓冲中；操作完缓冲中的这部分数据之后，再从reader中读取下一部分的数据。
为什么需要缓冲呢？原因很简单，效率问题！缓冲中的数据实际上是保存在内存中，而原始数据可能是保存在硬盘或nandflash中；而我们知道，从内存中读取数据的速度比从硬盘读取数据的速度至少快10倍以上。
那干嘛不干脆一次性将全部数据都读取到缓冲中呢？第一，读取全部的数据所需要的时间可能会很长。第二，内存价格很贵，容量不想硬盘那么大。
下面，我就bufferreader中最重要的函数fill()进行说明。其它的函数很容易理解，我就不详细介绍了，大家可以参考源码中的注释进行理解。我们先看看fill()的源码：
private void fill() throws ioexception {
int dst;
if (markedchar <= unmarked) {
/* no mark */
dst = 0;
} else {
/* marked */
int delta = nextchar - markedchar;
if (delta >= readaheadlimit) {
/* gone past read-ahead limit: invalidate mark */
markedchar = invalidated;
readaheadlimit = 0;
dst = 0;
} else {
if (readaheadlimit <= cb.length) {
/* shuffle in the current buffer */
system.arraycopy(cb, markedchar, cb, 0, delta);
markedchar = 0;
dst = delta;
} else {
/* reallocate buffer to accommodate read-ahead limit */
char ncb[] = new char[readaheadlimit];
system.arraycopy(cb, markedchar, ncb, 0, delta);
cb = ncb;
markedchar = 0;
dst = delta;
}
nextchar = nchars = delta;
}
}
int n;
do {
n = in.read(cb, dst, cb.length - dst);
} while (n == 0);
if (n > 0) {
nchars = dst + n;
nextchar = dst;
}
}
根据fill()中的if...else...，我将fill()分为4种情况进行说明。
情况1：读取完缓冲区的数据，并且缓冲区没有被标记
执行流程如下，
(01) 其它函数调用 fill()，来更新缓冲区的数据
(02) fill() 执行代码 if (markedchar <= unmarked) { ... }
为了方便分析，我们将这种情况下fill()执行的操作等价于以下代码：
private void fill() throws ioexception {
int dst;
if (markedchar <= unmarked) {
/* no mark */
dst = 0;
}
int n;
do {
n = in.read(cb, dst, cb.length - dst);
} while (n == 0);
if (n > 0) {
nchars = dst + n;
nextchar = dst;
}
}
说明：
这种情况发生的情况是 — — reader中有很长的数据，我们每次从中读取一部分数据到缓冲中进行操作。每次当我们读取完缓冲中的数据之后，并且此时bufferedreader没有被标记；那么，就接着从reader(bufferreader提供缓冲功能的reader)中读取下一部分的数据到缓冲中。
其中，判断是否读完缓冲区中的数据，是通过“比较nextchar和nchars之间大小”来判断的。其中，nchars 是缓冲区中字符的总的个数，而 nextchar 是缓冲区中下一个要读取的字符的位置。
判断bufferedreader有没有被标记，是通过“markedchar”来判断的。
理解这个思想之后，我们再对这种情况下的fill()的代码进行分析，就特别容易理解了。
(01) if (markedchar <= unmarked) 它的作用是判断“bufferedreader是否被标记”。若被标记，则dst=0。
(02) in.read(cb, dst, cb.length - dst) 等价于 in.read(cb, 0, cb.length)，意思是从reader对象in中读取cb.length个数据，并存储到缓冲区cb中，而且从缓冲区cb的位置0开始存储。该函数返回值等于n，也就是n表示实际读取的字符个数。若n=0(即没有读取到数据)，则继续读取，直到读到数据为止。
(03) nchars=dst+n 等价于 nchars=n；意味着，更新缓冲区数据cb之后，设置nchars(缓冲区的数据个数)为n。
(04) nextchar=dst 等价于 nextchar=0；意味着，更新缓冲区数据cb之后，设置nextchar(缓冲区中下一个会被读取的字符的索引值)为0。
情况2：读取完缓冲区的数据，缓冲区的标记位置>0，并且“当前标记的长度”超过“标记上限(readaheadlimit)”
执行流程如下，
(01) 其它函数调用 fill()，来更新缓冲区的数据
(02) fill() 执行代码 if (delta >= readaheadlimit) { ... }
为了方便分析，我们将这种情况下fill()执行的操作等价于以下代码：
private void fill() throws ioexception {
int dst;
if (markedchar > unmarked) {
int delta = nextchar - markedchar;
if (delta >= readaheadlimit) {
markedchar = invalidated;
readaheadlimit = 0;
dst = 0;
}
}
int n;
do {
n = in.read(cb, dst, cb.length - dst);
} while (n == 0);
if (n > 0) {
nchars = dst + n;
nextchar = dst;
}
}
说明：
这种情况发生的情况是 — — bufferedreader中有很长的数据，我们每次从中读取一部分数据到缓冲区中进行操作。当我们读取完缓冲区中的数据之后，并且此时，bufferedreader存在标记时，同时，“当前标记的长度”大于“标记上限”；那么，就发生情况2。此时，我们会丢弃“标记”并更新缓冲区。
(01) delta = nextchar - markedchar；其中，delta就是“当前标记的长度”，它是“下一个被读取字符的位置”减去“被标记的位置”的差值。
(02) if (delta >= readaheadlimit)；其中，当delta >= readaheadlimit，就意味着，“当前标记的长度”>=“标记上限”。为什么要有标记上限，即readaheadlimit的值到底有何意义呢？
我们标记一个位置之后，更新缓冲区的时候，被标记的位置会被保存；当我们不停的更新缓冲区的时候，被标记的位置会被不停的放大。然后内存的容量是有效的，我们不可能不限制长度的存储标记。所以，需要readaheadlimit来限制标记长度！
(03) in.read(cb, dst, cb.length - dst) 等价于 in.read(cb, 0, cb.length)，意思是从reader对象in中读取cb.length个数据，并存储到缓冲区cb中，而且从缓冲区cb的位置0开始存储。该函数返回值等于n，也就是n表示实际读取的字符个数。若n=0(即没有读取到数据)，则继续读取，直到读到数据为止。
(04) nchars=dst+n 等价于 nchars=n；意味着，更新缓冲区数据cb之后，设置nchars(缓冲区的数据个数)为n。
(05) nextchar=dst 等价于 nextchar=0；意味着，更新缓冲区数据cb之后，设置nextchar(缓冲区中下一个会被读取的字符的索引值)为0。
情况3：读取完缓冲区的数据，缓冲区的标记位置>0，“当前标记的长度”没超过“标记上限(readaheadlimit)”，并且“标记上限(readaheadlimit)”小于/等于“缓冲的长度”；
执行流程如下，
(01) 其它函数调用 fill()，来更新缓冲区的数据
(02) fill() 执行代码 if (readaheadlimit <= cb.length) { ... }
为了方便分析，我们将这种情况下fill()执行的操作等价于以下代码：
private void fill() throws ioexception {
int dst;
if (markedchar > unmarked) {
int delta = nextchar - markedchar;
if ((delta < readaheadlimit) && (readaheadlimit <= cb.length) ) {
system.arraycopy(cb, markedchar, cb, 0, delta);
markedchar = 0;
dst = delta;
nextchar = nchars = delta;
}
}
int n;
do {
n = in.read(cb, dst, cb.length - dst);
} while (n == 0);
if (n > 0) {
nchars = dst + n;
nextchar = dst;
}
}
说明：
这种情况发生的情况是 — — bufferedreader中有很长的数据，我们每次从中读取一部分数据到缓冲区中进行操作。当我们读取完缓冲区中的数据之后，并且此时，bufferedreader存在标记时，同时，“当前标记的长度”小于“标记上限”，并且“标记上限”小于/等于“缓冲区长度”；那么，就发生情况3。此时，我们保留“被标记的位置”(即，保留被标记位置开始的数据)，并更新缓冲区(将新增的数据，追加到保留的数据之后)。
情况4：读取完缓冲区的数据，缓冲区的标记位置>0，“当前标记的长度”没超过“标记上限(readaheadlimit)”，并且“标记上限(readaheadlimit)”大于“缓冲的长度”；
执行流程如下，
(01) 其它函数调用 fill()，来更新缓冲区的数据
(02) fill() 执行代码 else { char ncb[] = new char[readaheadlimit]; ... }
为了方便分析，我们将这种情况下fill()执行的操作等价于以下代码：
private void fill() throws ioexception {
int dst;
if (markedchar > unmarked) {
int delta = nextchar - markedchar;
if ((delta < readaheadlimit) && (readaheadlimit > cb.length) ) {
char ncb[] = new char[readaheadlimit];
system.arraycopy(cb, markedchar, ncb, 0, delta);
cb = ncb;
markedchar = 0;
dst = delta;
nextchar = nchars = delta;
}
}
int n;
do {
n = in.read(cb, dst, cb.length - dst);
} while (n == );
if (n > ) {
nchars = dst + n;
nextchar = dst;
}
}
说明：
这种情况发生的情况是 — — bufferedreader中有很长的数据，我们每次从中读取一部分数据到缓冲区中进行操作。当我们读取完缓冲区中的数据之后，并且此时，bufferedreader存在标记时，同时，“当前标记的长度”小于“标记上限”，并且“标记上限”大于“缓冲区长度”；那么，就发生情况4。此时，我们要先更新缓冲区的大小，然后再保留“被标记的位置”(即，保留被标记位置开始的数据)，并更新缓冲区数据(将新增的数据，追加到保留的数据之后)。
示例代码
关于bufferedreader中api的详细用法，参考示例代码(bufferedreadertest.java)：
import java.io.bufferedreader;
import java.io.bytearrayinputstream;
import java.io.file;
import java.io.inputstream;
import java.io.filereader;
import java.io.ioexception;
import java.io.filenotfoundexception;
import java.lang.securityexception;
/**
* bufferedreader 测试程序
*
*
*/
public class bufferedreadertest {
private static final int len = 5;
public static void main(string[] args) {
testbufferedreader() ;
}
/**
* bufferedreader的api测试函数
*/
private static void testbufferedreader() {
// 创建bufferedreader字符流，内容是arrayletters数组
try {
file file = new file("bufferedreader.txt");
bufferedreader in =
new bufferedreader(
new filereader(file));
// 从字符流中读取5个字符。“abcde”
for (int i=0; i<len; i++) {
// 若能继续读取下一个字符，则读取下一个字符
if (in.ready()) {
// 读取“字符流的下一个字符”
int tmp = in.read();
system.out.printf("%d : %c\n", i, tmp);
}
}
// 若“该字符流”不支持标记功能，则直接退出
if (!in.marksupported()) {
system.out.println("make not supported!");
return ;
}
// 标记“当前索引位置”，即标记第6个位置的元素--“f”
// 1024对应marklimit
in.mark(1024);
// 跳过22个字符。
in.skip(22);
// 读取5个字符
char[] buf = new char[len];
in.read(buf, 0, len);
system.out.printf("buf=%s\n", string.valueof(buf));
// 读取该行剩余的数据
system.out.printf("readline=%s\n", in.readline());
// 重置“输入流的索引”为mark()所标记的位置，即重置到“f”处。
in.reset();
// 从“重置后的字符流”中读取5个字符到buf中。即读取“fghij”
in.read(buf, , len);
system.out.printf("buf=%s\n", string.valueof(buf));
in.close();
} catch (filenotfoundexception e) {
e.printstacktrace();
} catch (securityexception e) {
e.printstacktrace();
} catch (ioexception e) {
e.printstacktrace();
}
}
}
程序中读取的bufferedreader.txt的内容如下：
abcdefghijklmnopqrstuvwxyz 0123456789 abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
运行结果：
0 : a 1 : b 2 : c 3 : d 4 : e buf=01234 readline=56789 buf=fghij
以上所述是小编给大家介绍的java 中的 bufferedreader 介绍_动力节点java学院整理，希望对大家有所帮助
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