为什么是java。伊奥。读者#斯基普是如何实现的？

Question

我还在学习Java中的面向对象编程。我在看java.io.Reader.skip的Java实现，我想知道为什么它的实现方式是这样的。我特别注意到，我对这些事情有疑问：

1. 用于skip(long)的缓冲区是Reader对象的字段，而不是方法中的正常变量
2. 最大缓冲区长度远小于Integer.MAX_VALUE2147483647。特别是，Java的实现使用8192
3. java.io.InputStream实现同样的方式

现在，我个人认为缓冲区是一个字段的原因是，缓冲区不必因为被重复初始化而被重复垃圾收集。这可能会使跳绳更快

缓冲区长度变小，我认为这与使读卡器阻塞更短的时间有关，但既然读卡器是同步的，这真的会有区别吗

字节流以同样的方式实现它，可能是为了一致性。我对这三件事的假设正确吗

总而言之，我的问题是：对于字符数组，使用字段而不是变量，平均速度会有多大差异？使用Integer.MAX_VALUE作为最大缓冲区长度不是一样吗？在字节流的for循环中使用no-parameterread方法不是更好更容易，因为其他read方法只调用no-parameterread

抱歉，如果我的问题很奇怪，但我认为通过这个问题我可以学到很多关于面向对象编程的知识

Answer 1

对于InputStream，通常会有一些子类，它们允许更有效的跳过，这些子类会适当地覆盖skip方法。但是对于那些没有有效跳过方法的子类（比如压缩或解压缩输入流），方法skip是基于读取实现的，所以不是每个子类都必须这样做

关于如何在java.io包中实现这一点，有几种策略：

跳过基本流：

• FilterInputStream.skip()只需委托给源流。不过，我不确定这有多有用

• DataInputStream不重写skip()，但有另一个名为skipBytes()的方法，它做同样的事情（不过，只针对int参数）。它委托给底层的源流

• BufferedInputStream.skip()覆盖这个，首先跳过它自己缓冲区中的现有内容，然后在基本流上调用skip()（如果没有mark()集，如果有标记，它必须将所有内容读入缓冲区以支持reset()）

• PushbackInputStream.skip()首先跳过其后推缓冲区，然后调用super.skip()（即FilterInputStream.skip()，见上文）

重置索引：

• ByteArrayInputStream只需设置下一步阅读的位置，就可以轻松支持跳过

• StringBufferInputStream（这是StringReader的一个弃用版本）只需重置索引即可支持跳过

本土魔法：

• FileInputStream将skip()作为native方法。我认为这将是最有用的典型例子

阅读所有内容并将其扔掉：

• LineNumberInputStream.skip()必须阅读所有内容才能数清行数。（我不知道这个类的存在。改用LineNumberReader。）

• ObjectInputStream不重写skip()，但有另一个名为skipBytes()的方法，它做同样的事情（不过，只针对int参数）。它委托给一个内部类（BlockDataInputStream.skip()），该类反过来从底层流中读取数据，这与块数据的对象流协议有关

在InputStream:

中的默认实现

• 这也被SequenceInputStream和PipedInputStream使用

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让我们看看Reader类。原则上，同样的策略也适用：

跳过基本读取器/流：

• FilterReader.skip()就是这样做的

• PushBackReader首先跳过它自己的回推缓冲区，然后跳过基本读取器

重置一些索引：

• StringReader（这个实际上支持向后跳转）

• CharArrayReader

阅读所有内容并将其扔掉：

• 默认的Reader.skip()，也被PipedReader使用

• 对于InputStreamReader，“简单跳过基流”方法仅适用于固定字节计数的字符集（即ISO-8859系列、UTF-16和一些类似的字符集），而不适用于UTF-8、UTF-32或每个字符具有可变字节数的其他字符集，因为我们必须读取所有字节，才能知道它们实际上代表了多少个字符。这也适用于它的子类FileReader

• BufferedReader（它不调用自己的read()，而是填充从基流读取的内部缓冲区）

• LineNumberReader（它必须这样做才能跟踪行号）

Answer 2

您忘记了2^31-1的缓冲区是必须分配的2GB内存，然后不能用于任何其他用途

分配一个2gigabytes的大连续字节块对于以字节为单位的读取来说是过度的，它可能会导致内存不足的情况

8 kB的最大内存缓冲区是一个更好的选择，也是一个更好的折衷方案，因为它只分配一次（每次跳过操作都会重复使用）

顺便说一句，skipbuff是静态的，只分配过一次，但由于没有读取（它只是用作只写内存），因此不需要担心竞争

Answer 3

About how much of a difference in speed on average does it make to use a field rather than a variable for character arrays?

这在不同的JVM中肯定会有所不同，但重复分配一个8K数组可能不如保持一个数组便宜。当然，这里隐藏的教训是，你不应该抓住读者，即使是封闭的读者，因为他们会受到8K的惩罚

Wouldn't it be just the same to use Integer.MAX_VALUE as the maximum buffer length?

缓冲区必须预先分配，而分配2Gb阵列似乎是一种过度消耗。请记住，分页的原因是分摊读调用的成本，读调用有时会变成本机操作

Isn't it better and easier to use the no-parameter read method in a for-loop for byte streams since the other read methods just call the no-parameter read?

不能保证底层流是缓冲的，因此这可能会产生大量的每次调用开销

最后，请记住java。io类有很多很多缺陷，所以不要认为所有的东西都有充分的理由