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深入理解 Java 中的 BufferedReader

简介

在 Java 的输入输出（I/O）操作中，BufferedReader 是一个非常重要的类。它提供了缓冲机制来读取字符输入流，大大提高了读取效率，并且支持按行读取文本数据。无论是处理文件内容读取，还是从控制台获取用户输入等场景，BufferedReader 都发挥着关键作用。本文将深入探讨 BufferedReader 的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助读者全面掌握这一强大的工具。

目录

  1. 基础概念
  2. 使用方法
    • 创建 BufferedReader 对象
    • 读取数据
    • 关闭流
  3. 常见实践
    • 从控制台读取用户输入
    • 读取文件内容
  4. 最佳实践
    • 异常处理优化
    • 资源管理
  5. 小结
  6. 参考资料

基础概念

BufferedReader 是 Java java.io 包中的一个类，它继承自 Reader 类。其核心功能是为字符输入流提供缓冲功能，通过在内存中设置缓冲区，减少了实际物理设备（如磁盘、网络等）的读取次数，从而提高了读取性能。

当使用 BufferedReader 读取数据时，它会一次性从底层输入流读取一定数量的字符到缓冲区中。后续的读取操作首先从缓冲区获取数据，只有当缓冲区数据耗尽时，才会再次从底层输入流读取数据填充缓冲区。

使用方法

创建 BufferedReader 对象

要使用 BufferedReader，首先需要创建它的实例。BufferedReader 有两个构造函数： - BufferedReader(Reader in)：接受一个 Reader 类型的参数，用于创建一个使用默认缓冲区大小的 BufferedReader。 - BufferedReader(Reader in, int sz)：接受一个 Reader 类型的参数和一个整数参数 sz，用于创建一个指定缓冲区大小的 BufferedReader。

以下是创建 BufferedReader 对象的示例代码，从控制台读取输入：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

public class BufferedReaderExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 BufferedReader 对象，用于从控制台读取输入
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        try {
            System.out.println("请输入一些内容：");
            String input = reader.readLine();
            System.out.println("你输入的内容是：" + input);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (reader != null) {
                    reader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

读取数据

BufferedReader 提供了几种读取数据的方法： - read()：读取单个字符并返回其 ASCII 码值，如果到达流的末尾则返回 -1。 - read(char[] cbuf)：将字符读入数组 cbuf 中，并返回读取的字符数，如果到达流的末尾则返回 -1。 - readLine()：读取一行文本，返回包含该行内容的字符串（不包括行末的换行符），如果到达流的末尾则返回 null。

以下是使用 readLine() 方法读取文件内容的示例：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class FileReadingExample {
    public static void main(String[] args) {
        BufferedReader reader = null;
        try {
            reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"));
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (reader != null) {
                    reader.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

关闭流

在使用完 BufferedReader 后，必须关闭它以释放相关资源。可以通过调用 close() 方法来关闭流。在上述示例中，我们使用了 try - finally 块来确保流在使用后被正确关闭。

常见实践

从控制台读取用户输入

BufferedReader 常用于从控制台读取用户输入。在上述第一个示例中，我们已经展示了如何使用 BufferedReader 从控制台读取一行输入。这种方式比使用 Scanner 类更灵活，因为 Scanner 在处理复杂输入格式时可能会遇到一些问题，而 BufferedReader 直接读取整行字符串，用户可以自行处理输入内容。

读取文件内容

读取文件内容是 BufferedReader 的另一个常见应用场景。通过将 FileReader 作为参数传递给 BufferedReader 的构造函数，我们可以高效地逐行读取文件内容。在实际应用中，我们可能需要对读取到的每一行进行解析和处理，例如读取配置文件、日志文件等。

最佳实践

异常处理优化

在使用 BufferedReader 时，正确处理异常非常重要。虽然在前面的示例中我们使用了 try - catch - finally 块来处理异常，但 Java 7 引入了 try-with-resources 语句，使得资源管理和异常处理更加简洁和安全。

以下是使用 try-with-resources 语句读取文件内容的示例：

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class TryWithResourcesExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("example.txt"))) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

在 try-with-resources 语句中，BufferedReader 会在 try 块结束时自动关闭，无论是否发生异常。这样可以避免手动关闭资源时可能出现的错误。

资源管理

除了使用 try-with-resources 语句外，还需要注意在使用 BufferedReader 时合理管理资源。避免不必要地长时间占用资源，及时关闭流以释放系统资源。另外，在创建 BufferedReader 对象时，要确保传递的底层输入流对象是有效的，避免传递空指针。

小结

BufferedReader 是 Java 中用于高效读取字符输入流的重要类。通过缓冲机制，它大大提高了读取性能。在使用 BufferedReader 时，我们需要掌握创建对象、读取数据和关闭流的基本方法。同时，在实际应用中要遵循最佳实践，如优化异常处理和合理管理资源，以确保程序的稳定性和高效性。

参考资料