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本文主要給大家介紹了通過(guò)JDK源碼學(xué)習(xí)InputStream的相關(guān)內(nèi)容，JDK 給我們提供了很多實(shí)用的輸入流 xxxInputStream，而 InputStream 是所有字節(jié)輸入流的抽象。包括 ByteArrayInputStream 、FilterInputStream 、BufferedInputStream 、DataInputStream 和 PushbackInputStream 等等。下面話不多說(shuō)了，來(lái)一起看看詳細(xì)的介紹吧。
如何閱讀JDK源碼。
以看核心虛擬機(jī)（hotspot）code為例介紹。
1）熟悉虛擬機(jī)原理。調(diào)bug可以不懂原理，但是看code必須懂原理，從code里面看原理，基本不可能。hotspot的code寫(xiě)的挺亂的，想直接通過(guò)code以及code中的注釋看明白還是很困難的。所以先熟悉虛擬機(jī)的原理，再去看code，會(huì)針對(duì)性比較強(qiáng)。
2）分模塊閱讀code。hotspot包括的模塊確實(shí)太多，我們需要分成不同的模塊各個(gè)擊破。以GC為例，hotspot中的gc算法有很多種，parallel scavenge，cms，g1…等等，先弄懂這些算法的原理，再去看code會(huì)比較快。不要看二手資料，不要看翻譯資料，推薦R大的hllvm論壇以及周志明的深入java虛擬機(jī)，hotspot源碼閱讀這本書(shū)寫(xiě)的也還可以。
繼承結(jié)構(gòu)
--java.lang.Object --java.io.InputStream
類定義
public abstract class InputStream implements Closeable
InputStream 被定為 public 且 abstract 的類，實(shí)現(xiàn)了Closeable接口。
Closeable 接口表示 InputStream 可以被close，接口定義如下：
public interface Closeable extends AutoCloseable {
public void close() throws IOException;
}主要屬性
private static final int MAX_SKIP_BUFFER_SIZE = 2048; private static final int DEFAULT_BUFFER_SIZE = 8192; private static final int MAX_BUFFER_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
- MAX_SKIP_BUFFER_SIZE 表示輸入流每次最多能跳過(guò)的字節(jié)數(shù)。
- DEFAULT_BUFFER_SIZE 默認(rèn)的緩沖大小。
- MAX_BUFFER_SIZE 表示最大的緩沖數(shù)組大小，這里設(shè)置為 Integer.MAX_VALUE - 8 這里也是考慮到 JVM 能支持的大小，超過(guò)這個(gè)值就會(huì)導(dǎo)致 OutOfMemoryError。
主要方法
read方法
一共有三個(gè) read 方法，其中有一個(gè)抽象的 read 方法，其余兩個(gè) read 方法都會(huì)調(diào)用這個(gè)抽象方法，該方法用于從輸入流讀取下一個(gè)字節(jié)，返回一個(gè)0到255范圍的值。如果已經(jīng)到達(dá)輸入流結(jié)尾處而導(dǎo)致無(wú)可讀字節(jié)則返回-1，同時(shí)，此方法為阻塞方法，解除阻塞的條件：
1. 有可讀的字節(jié)。
2. 檢測(cè)到已經(jīng)是輸入流的結(jié)尾了。
3. 拋出異常。
主要看第三個(gè) read 方法即可，它傳入的三個(gè)參數(shù)，byte數(shù)組、偏移量和數(shù)組長(zhǎng)度。該方法主要是從輸入流中讀取指定長(zhǎng)度的字節(jié)數(shù)據(jù)到字節(jié)數(shù)組中，需要注意的是這里只是嘗試去讀取長(zhǎng)度為 len 的數(shù)組，但真正讀取到的數(shù)組長(zhǎng)度不一定為 len，返回值才是真正讀取到的長(zhǎng)度。
public abstract int read() throws IOException;
public int read(byte b[]) throws IOException {
return read(b, 0, b.length);
}
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;
}看看它的邏輯，數(shù)組為null則拋空指針，偏移量和長(zhǎng)度超過(guò)邊界也拋異常，長(zhǎng)度為0則什么都不敢直接返回0。接著調(diào)用 read() 讀取一個(gè)字節(jié)，如果為-1則說(shuō)明結(jié)束，直接返回-1。否則繼續(xù)根據(jù)數(shù)組長(zhǎng)度循環(huán)調(diào)用 read() 方法讀取字節(jié)，并且填充到傳入的數(shù)組對(duì)象中，最后返回讀取的字節(jié)數(shù)。
readAllBytes方法
該方法從輸入流讀取所有剩余的字節(jié)，在此過(guò)程是阻塞的，直到所有剩余字節(jié)都被讀取或到達(dá)流的結(jié)尾或發(fā)生異常。
邏輯是用一個(gè) for 循環(huán)內(nèi)嵌一個(gè) while 循環(huán)，while 循環(huán)不斷調(diào)用 read 方法嘗試將 DEFAULT_BUFFER_SIZE 長(zhǎng)度的字節(jié)數(shù)組填滿，一旦填滿則需要將數(shù)組容量擴(kuò)容一倍，再將原字節(jié)數(shù)組復(fù)制到新數(shù)組中，然后再通過(guò) while 循環(huán)繼續(xù)讀取，直到達(dá)到尾部才跳出 for 循環(huán)，最后返回讀取到的所有字節(jié)數(shù)組。
public byte[] readAllBytes() throws IOException {
byte[] buf = new byte[DEFAULT_BUFFER_SIZE];
int capacity = buf.length;
int nread = 0;
int n;
for (;;) {
while ((n = read(buf, nread, capacity - nread)) > 0)
nread += n;
if (n < 0)
break;
if (capacity <= MAX_BUFFER_SIZE - capacity) {
capacity = capacity << 1;
} else {
if (capacity == MAX_BUFFER_SIZE)
throw new OutOfMemoryError("Required array size too large");
capacity = MAX_BUFFER_SIZE;
}
buf = Arrays.copyOf(buf, capacity);
}
return (capacity == nread) ? buf : Arrays.copyOf(buf, nread);
}readNBytes方法
從輸入流中讀取指定長(zhǎng)度的字節(jié)，而且它能保證一定能讀取到指定的長(zhǎng)度，它屬于阻塞方式，用一個(gè) while 循環(huán)不斷調(diào)用 read 讀取字節(jié)，直到讀取到指定長(zhǎng)度才結(jié)束讀取。
public int readNBytes(byte[] b, int off, int len) throws IOException {
Objects.requireNonNull(b);
if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off)
throw new IndexOutOfBoundsException();
int n = 0;
while (n < len) {
int count = read(b, off + n, len - n);
if (count < 0)
break;
n += count;
}
return n;
}available方法
返回從該輸入流能進(jìn)行非阻塞讀取的剩余字節(jié)數(shù)，當(dāng)調(diào)用 read 讀取的字節(jié)數(shù)一般會(huì)小于該值，有一些InputStream的子實(shí)現(xiàn)類會(huì)通過(guò)該方法返回流的剩余總字節(jié)數(shù)，但有些并不會(huì)，所以使用時(shí)要注意點(diǎn)。
這里抽象類直接返回0，子類中重寫(xiě)該方法。
public int available() throws IOException {
return 0;
}skip方法
從輸入流中跳過(guò)指定個(gè)數(shù)字節(jié)，返回值為真正跳過(guò)的個(gè)數(shù)。這里的實(shí)現(xiàn)是簡(jiǎn)單通過(guò)不斷調(diào)用 read 方法來(lái)實(shí)現(xiàn)跳過(guò)邏輯，但這是較低效的，子類可用更高效的方式重寫(xiě)此方法。
下面看看邏輯，最大的跳過(guò)長(zhǎng)度不能超過(guò) MAX_SKIP_BUFFER_SIZE ，并且用一個(gè) while 循環(huán)調(diào)用 read 方法，如果遇到返回為-1，即已經(jīng)到達(dá)結(jié)尾了，則跳出循環(huán)。可以看到 skipBuffer 其實(shí)是沒(méi)有什么作用，直接讓其被 GC 即可，最后返回真正跳過(guò)的字節(jié)數(shù)。
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;
}close方法
此方法用于關(guān)閉輸入流，并且釋放相關(guān)資源 。
public void close() throws IOException {}transferTo方法
從輸入流中按順序讀取全部字節(jié)并且寫(xiě)入到指定的輸出流中，返回值為轉(zhuǎn)移的字節(jié)數(shù)。轉(zhuǎn)移過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生不確定次的阻塞，阻塞可能發(fā)生在 read 操作或 write 操作。
主要邏輯是用 while 循環(huán)不斷調(diào)用 read 方法操作讀取字節(jié)，然后調(diào)用輸出流的 write 方法寫(xiě)入，直到讀取返回-1，即達(dá)到結(jié)尾。最后返回轉(zhuǎn)移的字節(jié)數(shù)。
public long transferTo(OutputStream out) throws IOException {
Objects.requireNonNull(out, "out");
long transferred = 0;
byte[] buffer = new byte[DEFAULT_BUFFER_SIZE];
int read;
while ((read = this.read(buffer, 0, DEFAULT_BUFFER_SIZE)) >= 0) {
out.write(buffer, 0, read);
transferred += read;
}
return transferred;
}markSupported方法
是否支持 mark 和 reset 操作，這里直接返回 false，子類根據(jù)實(shí)際重寫(xiě)該方法。
public boolean markSupported() {
return false;
}mark方法
標(biāo)記輸入流當(dāng)前位置，與之對(duì)應(yīng)的是 reset 方法，通過(guò)他們之間的組合能實(shí)現(xiàn)重復(fù)讀取操作。另外它會(huì)傳入 readlimit 參數(shù)，它用于表示該輸入流中在執(zhí)行 mark 操作后最多可以讀 readlimit 個(gè)字節(jié)后才使 mark 的位置失效。
可以看到 InputStream 的 mark 方法是什么都不做的，子類中再具體實(shí)現(xiàn)。
public synchronized void mark(int readlimit) {}reset方法
與 mark 方法對(duì)應(yīng)，它可以重置輸入流的位置到上次被 mark 操作標(biāo)識(shí)的位置。InputStream 的 reset 方法直接拋出一個(gè) IOException，子類中根據(jù)實(shí)際情況實(shí)現(xiàn)。
public synchronized void reset() throws IOException {
throw new IOException("mark/reset not supported");
}總結(jié)
以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)創(chuàng)新互聯(lián)的支持。
網(wǎng)站欄目：通過(guò)JDK源碼學(xué)習(xí)InputStream詳解
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