InputStream，InputStreamReader和BufferedReader如何在Java中一起工作？

Question

我學習Android開發（我在通用編程初學者），並瞭解HTTP網絡和看到這個代碼的教訓：

private String readFromStream(InputStream inputStream) throws IOException { 
    StringBuilder output = new StringBuilder(); 
    if (inputStream != null) { 
    InputStreamReader inputStreamReader = new InputStreamReader(inputStream, Charset.forName("UTF-8")); 
    BufferedReader reader = new BufferedReader(inputStreamReader); 
    String line = reader.readLine(); 
    while (line != null) { 
     output.append(line); 
     line = reader.readLine(); 
    } 
    } 
    return output.toString(); 
} 

我不明白到底是什麼的InputStream，InputStreamReader和BufferedReader類做。它們都有一個read（）方法，並且在BufferedReader的情況下也有readLine（）。爲什麼我不能只使用InputStream或只添加InputStreamReader？爲什麼我需要添加BufferedReader？我知道這與效率有關，但我不明白。

我一直在研究和documentation for the BufferedReader試圖解釋這一點，但我還是不明白誰在做什麼：

在一般情況下，每個讀請求做了一個讀者會導致相應的 讀請求由底層字符或字節流組成。因此建議使用 將BufferedReader包裝在read（）操作可能代價高昂的任何Reader 周圍，例如FileReaders和InputStreamReaders。例如，

BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader("foo.in")); 將緩衝來自指定文件的輸入。如果沒有緩衝，每個調用read（）或readLine（）都可能導致文件從 中讀取字節，轉換爲字符，然後返回，這可能是效率非常低的 。

所以，我明白的InputStream只能讀一個字節，使用InputStreamReader單個字符，和BufferedReader類一整行，它也確實對一些效率，這是我不明白。我想更好地瞭解誰在做什麼，以便理解爲什麼我需要他們三個人，以及沒有他們中的哪一個會有什麼不同。

我在網上的其他地方研究了很多，似乎沒有找到任何解釋，我可以理解，幾乎所有的教程只是重複文檔信息。這裏有一些相關的問題可能開始解釋這一點，但不要深入並解決我的困惑：Q1,Q2,Q3,Q4。我認爲這可能與最後一個問題關於系統調用和返回的解釋有關。但我想明白這一切是什麼意思。

難道是BufferedReader的readLine（）調用InputStreamReader的read（）方法，該方法又調用InputStream的read（）方法？並且InputStream返回轉換爲int的字節，每次返回一個字節，InputStreamReader讀取足夠的這些數據以生成單個字符並將其轉換爲int並一次返回一個字符，並且BufferedReader讀取足夠多的這些字符用整數表示來組成一個整行？並將整行返回爲String，只返回一次而不是幾次？我不知道，我只是想知道事情是如何運作的。

提前感謝！

Answer 1

這個Streams in Java concepts and usage的鏈接，給出了很好的解釋。

流，讀者，作者，BufferedReader類，但是BufferedWriter - 這些都是你在Java中處理的術語。Java中提供了用於輸入和輸出操作的類。真正值得了解這些是如何相關的以及如何使用它們。本文將詳細探討Java中的Streams和其他相關類。因此，讓我們開始：

讓我們定義每個這些高層次然後深入挖掘。

流
用來處理字節級數據

讀/寫
用來對付人物等級。它也支持各種字符編碼。

BufferedReader/BufferedWriter
提高性能。要讀取的數據將被緩存到內存中以便快速訪問。

雖然這些是用於輸入，但只有相應的類也存在輸出。例如，如果有一個InputStream旨在讀取字節流，並且OutputStream將有助於寫入字節流。

InputStreams
java提供了很多類型的InputStreams。每個連接到不同的數據源，如字節數組，文件等。

例如FileInputStream連接到文件數據源，可用於從文件中讀取字節。雖然ByteArrayInputStream可用於將字節數組視爲輸入流。

的OutputStream
這有助於書面字節的數據源。對於幾乎每個InputStream，都有一個對應的OutputStream，無論哪裏合理。

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UPDATE

什麼是緩衝流？

在這裏，我從Buffered Streams報價，Java文檔（隨着技術的解釋）：

緩衝流

多數時候我們到目前爲止看到使用無緩衝I例子/ O 。這意味着 每個讀或寫請求都由底層操作系統直接處理。 這可能會使程序效率低得多，因爲每個這樣的請求都會觸發磁盤訪問，網絡活動或其他操作相對昂貴的其他操作 。

爲了減少這種開銷，Java平臺實現了緩衝的I/O流。緩衝輸入流從已知爲 的存儲區讀取數據作爲緩衝區;本地輸入API僅在緩衝區爲 爲空時調用。同樣，緩衝輸出流將數據寫入緩衝區，並且僅在緩衝區已滿時才調用本地輸出API。

有時候，我失去了我的頭髮閱讀技術文檔。所以，在這裏我引用了更加人性化的解釋從https://yfain.github.io/Java4Kids/：

一般情況下，磁盤訪問比處理內存中執行 慢得多;這就是爲什麼訪問磁盤不是一個好主意，要讀取1,000字節的文件一千次。爲了最小化的次數的磁盤訪問次數 ，Java提供緩衝器，其作爲數據的 儲層。

在閱讀文件，然後的FileInputStream的BufferedInputStream，該 類的BufferedInputStream作品的FileInputStream 和文件本身之間的中間人。它從文件中讀取的字節的一大塊成在一杆 存儲器（緩衝器），和的FileInputStream的對象然後 讀取從那裏單個字節，它是快速存儲器到存儲器 操作。 BufferedOutputStream與類 FileOutputStream類似。

這裏的主要思想是儘量減少磁盤訪問。緩衝流 不改變原有數據流的類型 - 他們只是讓閱讀 更有效。一個程序執行流鏈接（或流管道） 來連接流，就像管道連接在管道中一樣。

Answer 2

• InputStream, OutputStream, byte[], ByteBuffer是二進制數據。

• Reader, Writer, String, char是文本，內部是Unicode，所以世界上所有的腳本都可以組合（比如說希臘語和阿拉伯語）。

• InputStreamReader和OutputStreamWriter在兩者之間形成橋樑。如果你有一些InputStream和知道它的字節實際上是在某些編碼的文字，字符集，那麼你可以用InputStream的：

  try (InputStreamReader reader = 
       new InputStreamReader(stream, StandardCharsets.UTF_8)) { 
      ... read text ... 
  } 
  

有沒有字符集一個構造函數，但這是不可移植的，因爲它使用默認的平臺編碼。

在Android StandardCharset可能不存在，則使用 「UTF-8」。

派生類FileInputStream和BufferedReader爲父項添加內容InputStream resp。 Reader。

FileInputStream用於從文件輸入，而BufferedReader使用內存緩衝區，所以實際的物理讀取不會無法讀取字符（低效率）。隨着new BufferedReader(otherReader)你添加緩衝到您的原始讀者。

所有這一切理解，有實用類Files與方法如newBufferedReader(Path, Charset)，這增加了更多的簡潔性。