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在 java 中为什么 BufferedReader 类的 I/O 操作效率比 Scanner 类高

  • 爱糖宝
  • 2024-07-20
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在 Java 中,BufferReader 类和 Scanner 类都可用于读取输入,但由于其底层实现不同因此它们的性能也不同。 一般来说,BufferReader 类的处理速度比 Scanner 类更快,这是因为它处理输入和解析的方式不同。 本文将对详细说明是什么原因让BufferReader处理IO的效率优与Scanner。

主要概念

BufferReader

BufferReader 是 java.io 包中的一个类,用于从字符输入流中读取文本,缓冲字符以提供高效的字符、数组和行的读取,在读取过程中 BufferReader 类并不会解析输入数据,因此在进行简单的读取操作时速度更快。

要点:

  • 可以读取原始的字符或字符串。

  • 不提供解析功能。 

  • 适合高效地读取大块数据(大文件数据)。

示例:

/*package whatever //do not write package name here */

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;

public class BufferedReaderExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"))) {
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

java.io.FileNotFoundException: input.txt (没有这样的文件或目录)

在 java.base/java.io.FileInputStream.open0(Native 方法)

在 java.base/java.io.FileInputStream.open(FileInputStream.java:219)

在 java.base/java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:157)

在 java.base/java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:112)

在 java.base/java.io.FileReader.<init>(FileReader.java:60)

在 BufferedReaderExample.main(BufferedReaderExample.java:10)

在这个示例中,BufferReader 可以高效地读取文件中的每一行,而不会产生任何解析开销。

Scanner

Scanner 是 java.util 软件包中的一个类,它使用分隔符模式(默认情况下与空格匹配)将输入内容分解成标记。 Scanner 类可以使用正则表达式解析原始类型和字符串。

要点:

  • 它可以同时读取和解析输入。

  • 它可以提供用于解析不同数据类型的内置方法。例如 nextInt()、nextDouble()。

  • 它便于在单个步骤中读取和解析输入,但由于解析的开销而较慢。

/*package whatever //do not write package name here */

import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.util.Scanner;

public class ScannerExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (Scanner scanner = new Scanner(new File("input.txt"))) {
            while (scanner.hasNextLine()) {
                String line = scanner.nextLine();
                System.out.println(line);
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

java.io.FileNotFoundException: input.txt (没有这样的文件或目录)

在 java.base/java.io.FileInputStream.open0(Native 方法)

在 java.base/java.io.FileInputStream.open(FileInputStream.java:219)

在 java.base/java.io.FileInputStream.<init>(FileInputStream.java:157)

在 java.base/java.util.Scanner.<init>(Scanner.java:639)

在 ScannerExample.main(ScannerExample.java:10)

在此示例中,Scanner 可以从文件中读取每一行,也可以分析标记,但与 BufferReader 相比,这会带来额外的开销。

性能比较

之所以出现性能差异,是因为 BufferReader 只读取字符而不会尝试解析,但是 Scanner 会根据指定的分隔符和数据类型对输入进行解析。 这一解析步骤可能需要额外的处理时间,使得 Scanner 在处理大文件时比 BufferReader 要慢。

结论

虽然 BufferReader 和 Scanner 都适用于在 Java 中读取输入内容,但 BufferReader 由于不需要解析开销,因此在简单的读取操作中效率更高。而 Scanner 提供了同时读取和解析输入的更便捷方法,如果输入文件不大或者有解析输入内容的需求时使用Scanner更合适,

所以对于性能非常重要且不需要解析的场景最好使用 BufferReader,如果更看重易用性和解析能力,Scanner 则是更好的选择。


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