面试题：Java中常用的处理流有哪些可提升IO流性能并简述其原理

Question

在Java中，为了提升IO流的性能，引入了处理流。请列举至少三种常用的处理流，并简要阐述它们是如何提升IO流性能的。

Answer 1

• BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream：
  • 这两个流在内部设置了缓冲区。当使用 BufferedInputStream 读取数据时，它会一次性从底层输入流读取较多的数据到缓冲区中，后续的读取操作首先从缓冲区获取数据，只有当缓冲区数据读完时才再次从底层输入流读取。同理，BufferedOutputStream 写入数据时，先将数据写入缓冲区，当缓冲区满或者调用 flush 方法时，才将缓冲区的数据一次性写入到底层输出流。这样减少了与底层设备交互的次数，从而提升性能。
• BufferedReader 和 BufferedWriter：
  • 对于字符流，BufferedReader 和 BufferedWriter 同样利用了缓冲区。BufferedReader 每次读取一行数据时，从缓冲区获取，缓冲区数据不足时从底层字符输入流填充。BufferedWriter 写入数据先到缓冲区，通过 flush 或者缓冲区满时写入底层字符输出流。减少了频繁的字符读写操作对性能的损耗，尤其是在处理文本数据时，按行读取和写入的效率大幅提升。
• DataInputStream 和 DataOutputStream：
  • 这两个流用于处理基本数据类型和字符串的读写。它们通过特定的方法，如 readInt、writeDouble 等，能够高效地读写各种基本数据类型，而不需要像普通流那样将数据转换为字节数组等复杂操作。在处理数值类型数据时，直接按照数据类型的字节长度进行读写，减少了数据转换的开销，提升了针对基本数据类型和字符串操作的 IO 性能。