A. java中IO缓冲区的原理是什么
如果是边读边写,就会很慢,也伤硬盘。缓冲区就是内存里的一块区域,把数据先存内存里,然后一次性写入,类似数据库的批量操作,这样效率比较高。
调用I\O操作的时候,实际上还是一个一个的读或者写,关键就在,CPU只有一个,不论是几个核心。CPU在系统调用时,会不会还要参与主要操作?参与多次就会花更多的时间。
系统调用时,若不用缓冲,CPU会酌情考虑使用 中断。此时CPU是主动地,每个周期中都要花去一部分去询问I\O设备是否读完数据,这段时间CPU不能做任何其他的事情(至少负责执行这段模块的核不能)。所以,调用一次读了一个字,通报一次,CPU腾出时间处理一次。
而设置缓冲,CPU通常会使用 DMA 方式去执行 I\O 操作。CPU 将这个工作交给DMA控制器来做,自己腾出时间做其他的事,当DMA完成工作时,DMA会主动告诉CPU“操作完成”。这时,CPU接管后续工作。在此,CPU 是被动的。DMA是专门 做 I\O 与 内存 数据交换的,不仅自身效率高,也节约了CPU时间,CPU在DMA开始和结束时做了一些设置罢了。
所以,调用一次,不必通报CPU,等缓冲区满了,DMA 会对C PU 说 “嘿,伙计!快过来看看,把他们都搬走吧”。
综上,设置缓冲,就建立了数据块,使得DMA执行更方便,CPU也有空闲,而不是呆呆地候着I\O数据读来。从微观角度来说,设置缓冲效率要高很多。尽管,不能从这个程序上看出来。 几万字的读写\就能看到差距
B. Javaio缓冲区为什么不直接开辟大空间
Javaio缓冲区不直接开辟大空间原因:有效地管理系统资源,方便用户使用的程序集合。(操作系统是加在裸机上的第一层软件,是用户与计算机的接口)。
当BufferedReader在读取文本文件时,会先尽量从文件中读入字符数据并置入缓冲区,如果缓冲区数据不足,才会再从文件中读取。这里的缓冲区应该是在硬盘中。
使用BufferedWriter时,写入的数据并不会先输出到目的地,而是先存储至缓冲区中。如果缓冲区中的数据满了,才会一次对目的地进行写出。这里的缓存区应该在内存中。
原理:
Java把这些不同来源和目标的数据都统一抽象为数据流。Java语言的输入输出功能是十分强大而灵活的,美中不足的是看上去输入输出的代码并不是很简洁,因为你往往需要包装许多不同的对象。
在Java类库中,IO部分的内容是很庞大的,因为它涉及的领域很广泛:标准输入输出,文件的操作,网络上的数据流,字符串流,对象流,zip文件流。
C. Java.IO中 为什么带缓冲的字节输入输出流速度比不带缓冲的速度快
原理:通过将字节缓冲到内存然后到磁盘比直接通过程序输出到磁盘要快。
缓冲:就是通过缓冲流操作字节读或写入内存。
在内存中就是以流的形式输出。
总结:从内存读取数据比从磁盘读取数据要快。
D. java的IO流中可以通过自定义一个数组来存储数据,为什么还要使用缓存区呢
IO流自定义字节流的缓冲区:
思路:BufferedInputStream类中read()方法的工作原理
1)先一个一个从字节流中读取字节,读取一定量(自定义)之后,存储在一个字节数组(缓冲区)(FileInputStream.read(byte[] b)),并获得存储数量(read方法的返回值)。
2)一个一个字节返回,返回一个,存储数量减1,然后指针往后移一位,准备取下一个。
3)如果存储数量为0 ,代表当前数组中所有数据已经全部取完,此时再来一次读取(read(byte[] b)),再获得此次存储数量。
4)如果存储数量(即read方法返回-1),代表读到文件末尾,返回-1。
因此,需要用到以下几个变量:
读取的字节数量,指向数组中准备取哪一个的指针,将要返回的字节变量。