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

Question

我学习Android开发（我在通用编程初学者），并了解HTTP网络和看到这个代码的教训：

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(); 
} 

我不明白到底是什么的InputStream，InputStreamReader和BufferedReader类做。它们都有一个read（）方法，并且在BufferedReader的情况下也有readLine（）。为什么我不能只使用InputStream或只添加InputStreamReader？为什么我需要添加BufferedReader？我知道这与效率有关，但我不明白。

我一直在研究和documentation for the BufferedReader试图解释这一点，但我还是不明白谁在做什么：

在一般情况下，每个读请求做了一个读者会导致相应的 读请求由底层字符或字节流组成。因此建议使用 将BufferedReader包装在read（）操作可能代价高昂的任何Reader 周围，例如FileReaders和InputStreamReaders。例如，

BufferedReader in = new BufferedReader(new FileReader("foo.in")); 将缓冲来自指定文件的输入。如果没有缓冲，每个调用read（）或readLine（）都可能导致文件从 中读取字节，转换为字符，然后返回，这可能是效率非常低的 。

所以，我明白的InputStream只能读一个字节，使用InputStreamReader单个字符，和BufferedReader类一整行，它也确实对一些效率，这是我不明白。我想更好地了解谁在做什么，以便理解为什么我需要他们三个人，以及没有他们中的哪一个会有什么不同。

我在网上的其他地方研究了很多，似乎没有找到任何解释，我可以理解，几乎所有的教程只是重复文档信息。这里有一些相关的问题可能开始解释这一点，但不要深入并解决我的困惑：Q1,Q2,Q3,Q4。我认为这可能与最后一个问题关于系统调用和返回的解释有关。但我想明白这一切是什么意思。

难道是BufferedReader的readLine（）调用InputStreamReader的read（）方法，该方法又调用InputStream的read（）方法？并且InputStream返回转换为int的字节，每次返回一个字节，InputStreamReader读取足够的这些数据以生成单个字符并将其转换为int并一次返回一个字符，并且BufferedReader读取足够多的这些字符用整数表示来组成一个整行？并将整行返回为String，只返回一次而不是几次？我不知道，我只是想知道事情是如何运作的。

提前感谢！

Answer 1

这个Streams in Java concepts and usage的链接，给出了很好的解释。

流，读者，作者，BufferedReader类，但是BufferedWriter - 这些都是你在Java中处理的术语。Java中提供了用于输入和输出操作的类。真正值得了解这些是如何相关的以及如何使用它们。本文将详细探讨Java中的Streams和其他相关类。因此，让我们开始：

让我们定义每个这些高层次然后深入挖掘。

流
用来处理字节级数据

读/写
用来对付人物等级。它也支持各种字符编码。

BufferedReader/BufferedWriter
提高性能。要读取的数据将被缓存到内存中以便快速访问。

虽然这些是用于输入，但只有相应的类也存在输出。例如，如果有一个InputStream旨在读取字节流，并且OutputStream将有助于写入字节流。

InputStreams
java提供了很多类型的InputStreams。每个连接到不同的数据源，如字节数组，文件等。

例如FileInputStream连接到文件数据源，可用于从文件中读取字节。虽然ByteArrayInputStream可用于将字节数组视为输入流。

的OutputStream
这有助于书面字节的数据源。对于几乎每个InputStream，都有一个对应的OutputStream，无论哪里合理。

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UPDATE

什么是缓冲流？

在这里，我从Buffered Streams报价，Java文档（随着技术的解释）：

缓冲流

多数时候我们到目前为止看到使用无缓冲I例子/ O 。这意味着 每个读或写请求都由底层操作系统直接处理。 这可能会使程序效率低得多，因为每个这样的请求都会触发磁盘访问，网络活动或其他操作相对昂贵的其他操作 。

为了减少这种开销，Java平台实现了缓冲的I/O流。缓冲输入流从已知为 的存储区读取数据作为缓冲区;本地输入API仅在缓冲区为 为空时调用。同样，缓冲输出流将数据写入缓冲区，并且仅在缓冲区已满时才调用本地输出API。

有时候，我失去了我的头发阅读技术文档。所以，在这里我引用了更加人性化的解释从https://yfain.github.io/Java4Kids/：

一般情况下，磁盘访问比处理内存中执行 慢得多;这就是为什么访问磁盘不是一个好主意，要读取1,000字节的文件一千次。为了最小化的次数的磁盘访问次数 ，Java提供缓冲器，其作为数据的 储层。

在阅读文件，然后的FileInputStream的BufferedInputStream，该 类的BufferedInputStream作品的FileInputStream 和文件本身之间的中间人。它从文件中读取的字节的一大块成在一杆 存储器（缓冲器），和的FileInputStream的对象然后 读取从那里单个字节，它是快速存储器到存储器 操作。 BufferedOutputStream与类 FileOutputStream类似。

这里的主要思想是尽量减少磁盘访问。缓冲流 不改变原有数据流的类型 - 他们只是让阅读 更有效。一个程序执行流链接（或流管道） 来连接流，就像管道连接在管道中一样。

Answer 2

• InputStream, OutputStream, byte[], ByteBuffer是二进制数据。

• Reader, Writer, String, char是文本，内部是Unicode，所以世界上所有的脚本都可以组合（比如说希腊语和阿拉伯语）。

• InputStreamReader和OutputStreamWriter在两者之间形成桥梁。如果你有一些InputStream和知道它的字节实际上是在某些编码的文字，字符集，那么你可以用InputStream的：

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

有没有字符集一个构造函数，但这是不可移植的，因为它使用默认的平台编码。

在Android StandardCharset可能不存在，则使用 “UTF-8”。

派生类FileInputStream和BufferedReader为父项添加内容InputStream resp。 Reader。

FileInputStream用于从文件输入，而BufferedReader使用内存缓冲区，所以实际的物理读取不会无法读取字符（低效率）。随着new BufferedReader(otherReader)你添加缓冲到您的原始读者。

所有这一切理解，有实用类Files与方法如newBufferedReader(Path, Charset)，这增加了更多的简洁性。