Buffer Streams 如何在 Java 内部工作答案

【问题标题】：How Buffer Streams works internally in JavaBuffer Streams 如何在 Java 内部工作
【发布时间】：2015-12-24 07:54:49
【问题描述】：

我正在阅读有关Buffer Streams 的信息。我搜索了一下，发现很多答案都清楚了我的概念，但还有一点问题。

经过搜索，我了解到，Buffer 是临时内存（RAM），它可以帮助程序快速读取数据而不是硬盘。当 Buffers 为空时，则为原生 input API is called。

在阅读了更多内容后，我得到了答案from here。

从磁盘逐字节读取数据效率非常低。一种方法加快速度是使用缓冲区：而不是一次读取一个字节，您一次读取几千个字节，并将它们放入缓冲区中记忆。然后就可以一个一个的查看缓冲区中的字节了。

我有两个困惑，

1：如何/谁在缓冲区中填充数据？（原生 API 怎么样？）正如上面引用的那样，谁一次填充了数千个字节？它会消耗相同的时间。假设我有 5MB 数据，并且 5MB 在 5 秒内加载到 Buffer 中。然后程序在 5 秒内使用缓冲区中的这些数据。总共10秒。但是如果我跳过缓冲，那么程序在 1MB/2 秒内从硬盘获取直接数据，与总共 10 秒相同。请解开我的困惑。

2：第二条这条线是如何工作的

BufferedReader inputStream = new BufferedReader(new FileReader("xanadu.txt"));

我在想 FileReader 将数据写入缓冲区，然后 BufferedReader 从缓冲存储器中读取数据？也解释一下。

谢谢。

【问题讨论】：

标签： java buffer

【解决方案1】：

所有的东西都是由一个名为fill()的私有方法完成的，我给你的目的是为了教育目的，但所有的java IDE都让你自己看源代码：

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 */
  // here copy the read chars in a memory buffer named cb
                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;
    }
}

【讨论】：

对不起，我无法从您的回答中消除我的困惑。
对不起！你需要知道，真正的东西是由计算机自己做的，是C语言代码的本地方法，并且依赖于每个操作系统，也许它会消除一些混乱？一个简单的例子：public static native void java.lang.System.arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length);
但是我的时间混乱是怎么回事？
你可以看到，只有一个Operation是原生的，处理所有的数据。在每个操作系统上的每个实现都可以处理它之后，所以你需要看看它在 C 中的真正作用。我们可以安静地确定效率是否正确完成？
fill 方法何时被调用，是谁调用的？

【解决方案2】：

至于在读/写期间使用缓冲的性能，它可能影响最小，因为操作系统也会缓存，但是缓冲会减少对操作系统的调用次数，这会产生影响。

当您在顶部添加其他操作时，例如字符编码/解码或压缩/解压缩，影响更大，因为这些操作在块中完成时效率更高。

你第二个问题说：

我在想 FileReader 将数据写入缓冲区，然后 BufferedReader 从缓冲存储器中读取数据？也解释一下。

我相信你的想法是错误的。是的，从技术上讲，FileReader 会将数据写入 a 缓冲区，但该缓冲区不是由 FileReader 定义的，而是由 FileReader.read(buffer) 方法的调用者定义的。

当一些代码调用BufferedReader.read()（任何重载）时，操作从外部启动。然后 BufferedReader 将检查它的缓冲区，如果缓冲区中有足够的数据可用，它将返回不涉及 FileReader 的数据。如果需要更多数据，BufferedReader 会调用FileReader.read(buffer) 方法获取下一块数据。

这是一个拉操作，而不是一个推，这意味着数据是由调用者从读取器中拉出来的。

【讨论】：