Java IO 之 InputStream源码

Writer:李强强

一、InputStream

InputStream是一个抽象类,即表示所有字节输入流实现类的基类。它的作用就是抽象地表示所有从不同数据源产生输入的类,例如常见的FileInputStream、FilterInputStream等。那些数据源呢?比如:

1) 字节数组(不代表String类,但可以转换)

2) String对象

3) 文件

4) 一个其他种类的流组成的序列化 (在分布式系统中常见)

5) 管道(多线程环境中的数据源)

等等

二者,注意它是属于字节流部分,而不是字符流(java.io中Reader\Writer,下面会讲到)。

FilterInputStream是为各种InputStream实现类提供的“装饰器模式”的基类。因此,可以分为原始的字节流和“装饰”过的功能封装字节流。

二、细解InputStream源码的核心

源码如下:

/**
 * 所有字节输入流实现类的基类
 */
public abstract class SInputStream {

    // 缓存区字节数组最大值
    private static final int MAX_SKIP_BUFFER_SIZE = 2048;

    // 从输入流中读取数据的下一个字节,以int返回
    public abstract int read() throws IOException;

    // 从输入流中读取数据的一定数量字节,并存储在缓存数组b
    public int read(byte b[]) throws IOException {
        return read(b, 0, b.length);
    }

    // 从输入流中读取数据最多len个字节,并存储在缓存数组b
    public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
        if (b == null) {
            throw new NullPointerException();
        } else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) {
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        } else if (len == 0) {
            return 0;
        }

        int c = read();
        if (c == -1) {
            return -1;
        }
        b[off] = (byte)c;

        int i = 1;
        try {
            for (; i < len ; i++) {
                c = read();
                if (c == -1) {
                    break;
                }
                b[off + i] = (byte)c;
            }
        } catch (IOException ee) {
        }
        return i;
    }

    // 跳过输入流中数据的n个字节
    public long skip(long n) throws IOException {

        long remaining = n;
        int nr;

        if (n <= 0) {
            return 0;
        }

        int size = (int)Math.min(MAX_SKIP_BUFFER_SIZE, remaining);
        byte[] skipBuffer = new byte[size];
        while (remaining > 0) {
            nr = read(skipBuffer, 0, (int)Math.min(size, remaining));
            if (nr < 0) {
                break;
            }
            remaining -= nr;
        }

        return n - remaining;
    }

    // 返回下一个方法调用能不受阻塞地从此读取(或者跳过)的估计字节数
    public int available() throws IOException {
        return 0;
    }

    // 关闭此输入流,并释放与其关联的所有资源

    public void close() throws IOException {}

    // 在此输出流中标记当前位置
    public synchronized void mark(int readlimit) {}

    // 将此流重新定位到最后一次对此输入流调用 mark 方法时的位置。
    public synchronized void reset() throws IOException {
        throw new IOException("mark/reset not supported");
    }

    // 测试此输入流是否支持 mark 和 reset 方法
    public boolean markSupported() {
        return false;
    }

}

其中,InputStream下面三个read方法才是核心方法:

public abstract int read()

抽象方法,没有具体实现。因为子类必须实现此方法的一个实现。这就是输入流的关键方法。

二者,可见下面两个read()方法都调用了这个方法子类的实现来完成功能的。

 

public int read(byte b[])

该方法是表示从输入流中读取数据的一定数量字节,并存储在缓存字节数组b。其效果等同于调用了下面方法的实现:

 read(b, 0, b.length)

如果b的长度为 0,则不读取任何字节并返回 0;否则,尝试读取至少 1 字节。如果因为流位于文件末尾而没有可用的字节,则返回值 -1;否则,至少读取一个字节并将其存储在 b 中。

思考:这时候,怪不得很多时候, b != –1 或者 b != EOF

 

public int read(byte b[], int off, int len)


在输入数据可用、检测到流末尾或者抛出异常前,此方法一直阻塞。

该方法先进行校验,然后校验下个字节是否为空。如果校验通过后,
如下代码:

int i = 1;
try {
    for (; i < len ; i++) {
        c = read();
        if (c == -1) {
            break;
        }
        b[off + i] = (byte)c;
    }
} catch (IOException ee) {
}

将读取的第一个字节存储在元素 b[off] 中,下一个存储在 b[off+1] 中,依次类推。读取的字节数最多等于 len。设 k 为实际读取的字节数;这些字节将存储在 b[off]b[off+k-1] 的元素中,不影响 b[off+k]b[off+len-1] 的元素。

 

 

 

因为有上面两个read的实现,所以这里InputStream设计为抽象类。

三、小结

1. InputSream 对应着 OutputStream

2. 看源码是享受人家写代码中流露的How

3. 泥瓦匠学习的代码都在github上(同步osc git),欢迎大家点star,提意见,一起进步。地址:https://github.com/JeffLi1993

 

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