Java IO流案例：使用缓冲流恢复《出师表》文章顺序

在实际的文件处理场景中，我们常常会遇到需要整理、排序文本内容的需求。本文将分享一个使用Java缓冲流对《出师表》乱序文章进行恢复的实战案例。

需求分析

现有一个《出师表》的文本文件，但文章行序被打乱。每行开头有数字编号表示正确顺序，我们需要：

读取源文件
按行首编号排序
将排序后的内容写入新文件

代码实现

java 复制代码

import java.io.*;
import java.util.*;

public class RestoreArticleOrder {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 定义文件路径
        String sourceFile = "chushibiao_original.txt";
        String targetFile = "chushibiao_restored.txt";
        
        try (
            // 2. 创建缓冲字符输入流
            BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(sourceFile));
            // 5. 创建缓冲字符输出流
            BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(targetFile))
        ) {
            // 3. 创建List集合存储数据
            List<String> lines = new ArrayList<>();
            
            // 4. 循环读取数据
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                lines.add(line);
            }
            
            // 5. 按行首编号排序
            // 假设每行格式为："1. 臣亮言..."
            lines.sort(Comparator.comparingInt(s -> {
                // 提取行首数字
                String num = s.split("\\.")[0];
                return Integer.parseInt(num);
            }));
            
            // 6. 遍历集合并写入
            for (String sortedLine : lines) {
                bw.write(sortedLine);
                bw.newLine(); // 换行
            }
            
            System.out.println("文章顺序恢复完成！");
            
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Java IO流知识总结

一、IO流分类体系

1. 按流向分

输入流：读取数据（InputStream/Reader）
输出流：写入数据（OutputStream/Writer）

2. 按数据类型分

字节流：处理所有类型文件
- InputStream → FileInputStream
- OutputStream → FileOutputStream
字符流：专门处理文本文件
- Reader → FileReader
- Writer → FileWriter

3. 按功能分

节点流：直接操作数据源
处理流（包装流）：对节点流进行包装

二、缓冲流的优势

传统流的问题

java 复制代码

// 不使用缓冲流，每次读取一个字符
FileReader fr = new FileReader("file.txt");
int ch;
while ((ch = fr.read()) != -1) {  // 频繁IO操作
    // 处理字符
}

缓冲流的优势

java 复制代码

// 使用缓冲流，减少IO次数
BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"));
String line;
while ((line = br.readLine()) != null) {  // 一次读取一行
    // 处理整行
}

优点：

减少磁盘IO次数，提高效率
提供便捷方法（如readLine()）
默认缓冲区大小8KB

三、常用IO流组合方式

场景	推荐组合	说明
文本文件读取	`BufferedReader + FileReader`	高效读取文本
文本文件写入	`BufferedWriter + FileWriter`	高效写入文本
二进制文件读取	`BufferedInputStream + FileInputStream`	读取图片、视频
二进制文件写入	`BufferedOutputStream + FileOutputStream`	写入二进制数据
序列化对象	`ObjectInputStream/ObjectOutputStream`	对象序列化

四、最佳实践与注意事项

资源关闭

java 复制代码

// 使用try-with-resources确保资源关闭
try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader("file.txt"))) {
    // 操作
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

异常处理

java 复制代码

try {
    // IO操作
} catch (FileNotFoundException e) {
    System.out.println("文件不存在");
} catch (IOException e) {
    System.out.println("读写异常");
}

缓冲区刷新

java 复制代码

BufferedWriter bw = ...;
bw.write("内容");
bw.flush();  // 手动刷新缓冲区
// 或 close()会自动flush

编码问题

java 复制代码

// 指定编码读取
BufferedReader br = new BufferedReader(
    new InputStreamReader(
        new FileInputStream("file.txt"), 
        "UTF-8"
    )
);

五、性能对比

操作类型	无缓冲流	缓冲流	提升效果
读取1MB文本	约200ms	约50ms	4倍
写入1MB文本	约150ms	约40ms	3.75倍

六、适用场景总结

缓冲流适用：
- 大文件读写
- 文本文件处理
- 需要逐行处理
节点流适用：
- 小文件简单操作
- 二进制数据处理
- 需要精细控制读写

结语

通过《出师表》顺序恢复的案例，我们实践了缓冲流的基本操作。Java IO流体系提供了丰富的选择，掌握各种流的特点和适用场景，能够帮助我们编写更高效、更健壮的文件处理程序。在实际开发中，建议优先考虑缓冲流处理文本文件，注意资源管理和异常处理，确保程序的可靠性。

关键词：Java IO流、缓冲流、BufferedReader、BufferedWriter、文件处理、字符流、性能优化