BufferedReader源码分析

BufferedReader源码分析

1、案例代码

假设b.txt存储了abcdegfhijk

 public static void main(String[] args) throws IOException {
        //字符缓冲流
        BufferedReader bufferedReader=new BufferedReader(new FileReader
                (new File("H:\ioText\b.txt")),8);
        //存储读取的数据
        char[] charsRead=new char[5];
        //读取数据
        bufferedReader.read(charsRead);
        //遍历并输出charsRead
        for (char c:charsRead){
            System.out.println(c);
        }
    }

2、通过源码（部分）分析案例

a、第一次读取

public class BufferedReader extends Reader {
    private Reader in;//字符流
    private char cb[];//缓冲区
    private int nChars, nextChar;//nChars缓冲区可读字符数，nextChar下一个字符位置
    private static final int INVALIDATED = -2;
    private static final int UNMARKED = -1;
    private int markedChar = UNMARKED;
    private int readAheadLimit = 0; 
    private boolean skipLF = false;
    private boolean markedSkipLF = false;
    private static int defaultCharBufferSize = 8192;//缓冲区默认大小
    private static int defaultExpectedLineLength = 80;
    
    //案例调用的构造方法
     public BufferedReader(Reader in, int sz) {
         //调用父类构造
        super(in);
         //判断缓冲区大小是否正常
        if (sz <= 0)
            throw new IllegalArgumentException("Buffer size <= 0");
         //用户传入的字符流
        this.in = in;
        //给缓冲区指定空间大小（案例指定为8）
        cb = new char[sz];
         //缓冲区可读字符数和下一个字符位置初始化为0
        nextChar = nChars = 0;
    }
    
    //读取数据
    public int read(char cbuf[], int off, int len) throws IOException {
        synchronized (lock) {
            ensureOpen();
            if ((off < 0) || (off > cbuf.length) || (len < 0) ||
                ((off + len) > cbuf.length) || ((off + len) < 0)) {
                throw new IndexOutOfBoundsException();
            } else if (len == 0) {
                return 0;
            }
            //调用read1方法进行读取（真正读取数据的方法是read1方法）
            int n = read1(cbuf, off, len);
            if (n <= 0) return n;
            //将之前没处理完的数据复制到自定以数组charsRead再次调用read1方法读取
            while ((n < len) && in.ready()) {
                int n1 = read1(cbuf, off + n, len - n);
                if (n1 <= 0) break;
                n += n1;
            }
            return n;
        }
    }
    
    //cbuf用户自定义数组（charsRead），off=0，len=5
     private int read1(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException {
        if (nextChar >= nChars) {//第一次读nextChar、nChars都为0，满足条件
            if (len >= cb.length && markedChar <= UNMARKED && !skipLF) {
                return in.read(cbuf, off, len);
            }
            //刷新缓冲区，先往下找到fill方法源码分析
            fill();
        }
        if (nextChar >= nChars) return -1;
        if (skipLF) {
            skipLF = false;
            if (cb[nextChar] == '
') {
                nextChar++;
                if (nextChar >= nChars)
                    fill();
                if (nextChar >= nChars)
                    return -1;
            }
        }
        //执行完fill方法到这里，（len=5，nChars - nextChar=8-0）->n=5
        int n = Math.min(len, nChars - nextChar);
        //将缓冲区cb从nextChar开始复制n=5个字符到自定义数组
        System.arraycopy(cb, nextChar, cbuf, off, n);
        //nextChar=5
        nextChar += n;
        //n=5
        return n;
    }
    
    //刷新缓冲区方法
    private void fill() throws IOException {
        int dst;
        if (markedChar <= UNMARKED) {//markedChar初始值为UNMARKED，满足条件
            /* No mark */
            dst = 0;//初始化dst
        } else {
            /* Marked */
            int delta = nextChar - markedChar;
            if (delta >= readAheadLimit) {
                /* Gone past read-ahead limit: Invalidate mark */
                markedChar = INVALIDATED;
                readAheadLimit = 0;
                dst = 0;
            } else {
                if (readAheadLimit <= cb.length) {
                    /* Shuffle in the current buffer */
                    System.arraycopy(cb, markedChar, cb, 0, delta);
                    markedChar = 0;
                    dst = delta;
                } else {
                    /* Reallocate buffer to accommodate read-ahead limit */
                    char ncb[] = new char[readAheadLimit];
                    System.arraycopy(cb, markedChar, ncb, 0, delta);
                    cb = ncb;
                    markedChar = 0;
                    dst = delta;
                }
                nextChar = nChars = delta;
            }
        }
​
        int n;
        do {
            //dst=0，cb.length - dst=8-0->n=8
            n = in.read(cb, dst, cb.length - dst);
        } while (n == 0);
        if (n > 0) {//满足条件
            //nChars=8
            nChars = dst + n;
            //nextChar=0
            nextChar = dst;
        }
    }
    
}
​
​

第一次读取后charsRead存储了五个字符：abcde

b、第二次读取

 //cbuf用户自定义数组（charsRead），off=0，len=5
     private int read1(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException {
        if (nextChar >= nChars) {//第二次读nextChar=5、nChars=8，不满足条件
            if (len >= cb.length && markedChar <= UNMARKED && !skipLF) {
                return in.read(cbuf, off, len);
            }
            fill();
        }
        if (nextChar >= nChars) return -1;
        if (skipLF) {
            skipLF = false;
            if (cb[nextChar] == '
') {
                nextChar++;
                if (nextChar >= nChars)
                    fill();
                if (nextChar >= nChars)
                    return -1;
            }
        }
        //跳过if直接到这里，len=5，nChars - nextChar=8-5=3->n=3
        int n = Math.min(len, nChars - nextChar);
        //将缓冲区cb从nextChar=5开始复制n=3个字符到自定义数组
        System.arraycopy(cb, nextChar, cbuf, off, n);
        //nextChar=5+3=8
        nextChar += n;
        //n=8
        return n;
    }

第二次读取只读了三个字符把charsRead五个字符的前三个覆盖：fghde

c、第三次读取

//cbuf用户自定义数组（charsRead），off=0，len=5
     private int read1(char[] cbuf, int off, int len) throws IOException {
        if (nextChar >= nChars) {//第三次读nextChar=8、nChars=8，满足条件
            if (len >= cb.length && markedChar <= UNMARKED && !skipLF) {
                return in.read(cbuf, off, len);
            }
            //刷新缓冲区，先往下找到fill方法源码分析
            fill();
        }
        if (nextChar >= nChars) return -1;
        if (skipLF) {
            skipLF = false;
            if (cb[nextChar] == '
') {
                nextChar++;
                if (nextChar >= nChars)
                    fill();
                if (nextChar >= nChars)
                    return -1;
            }
        }
         //执行完fill方法到这里，（len=2，nChars - nextChar=8-0）->n=2
        int n = Math.min(len, nChars - nextChar);
        //将缓冲区cb从nextChar=0开始复制n=2个字符到自定义数组
        System.arraycopy(cb, nextChar, cbuf, off, n);
        //nextChar=5+3=8
        nextChar += n;
        //n=8
        return n;
    }
    
    //刷新缓冲区方法
    private void fill() throws IOException {
        int dst;
        if (markedChar <= UNMARKED) {//markedChar初始值为UNMARKED，满足条件
            /* No mark */
            dst = 0;//初始化dst
        } else {
            /* Marked */
            int delta = nextChar - markedChar;
            if (delta >= readAheadLimit) {
                /* Gone past read-ahead limit: Invalidate mark */
                markedChar = INVALIDATED;
                readAheadLimit = 0;
                dst = 0;
            } else {
                if (readAheadLimit <= cb.length) {
                    /* Shuffle in the current buffer */
                    System.arraycopy(cb, markedChar, cb, 0, delta);
                    markedChar = 0;
                    dst = delta;
                } else {
                    /* Reallocate buffer to accommodate read-ahead limit */
                    char ncb[] = new char[readAheadLimit];
                    System.arraycopy(cb, markedChar, ncb, 0, delta);
                    cb = ncb;
                    markedChar = 0;
                    dst = delta;
                }
                nextChar = nChars = delta;
            }
        }
​
        int n;
        do {
            //dst=0，cb.length - dst=8-0->n=8
            n = in.read(cb, dst, cb.length - dst);
        } while (n == 0);
        if (n > 0) {//满足条件
            //nChars=8
            nChars = dst + n;
            //nextChar=0
            nextChar = dst;
        }
    }
    
}

第三次读取了两个字符到charsRead，把最后两个字符覆盖：fghijk

3、源码执行过程图解